MACHAMP, applicazione per ottimizzare la cooperazione uomo-robot

MACHAMP: Manipulator Assistive Control for Human Amplification in Mounting Procedures

 

L’applicazione concorre al Solution Award di MECSPE 2018.
È sviluppata in collaborazione con Kuka Robotics.

L’applicazione proposta ottimizza la cooperazione uomo-robot durante l’esecuzione di applicazioni industriali onerose (come installazione di componenti pesanti).
Il goal principale è quindi quello di migliorare le condizioni di lavoro degli operatori sgravandoli da carichi eccessivi e garantendo un’interazione intuitiva con il sistema robotico. Inoltre, il framework di controllo sviluppato consente un incremento della flessibilità delle applicazioni, consentendo al manipolatore di sollevare componenti di dimensioni/pesi non noti.

L’applicazione è stata testata per l’installazione di una cappelliera in uno scenario industriale aerospace.

L’applicazione proposta è parte centrale del progetto H2020 CleanSky 2 EURECA, che prevede l’automazione dei processi di installazione di componenti all’interno della cabina del nuovo A320. Nello scenario proposto l’operatore è parte centrale del processo di installazione. Vengono infatti demandati al sistema robotico tutte le operazioni gravose, mentre la persona assolve compiti ad elevato valore aggiunto (quale proposto l’operatore è parte centrale del processo di installazione. Vengono infatti demandati al sistema robotico tutte le operazioni gravose, mentre la persona assolve compiti ad elevato valore aggiunto (quale supervisione, gestione delle attività, etc.). Tale applicazione verrà installata presso Airbus nel 2020.

L’impatto economico dell’applicazione proposta è elevato in quanto incrementerà la produttività dei lavoratori del settore aerospace di un fattore 2. Tale framework può essere utilizzato in tutte le applicazioni che richiedono uno o più operatori per il sollevamento di component pesanti (si consideri che per l’installazione di una cappelliera almeno due persone sono richieste per il solo sollevamento del componente, mentre una terza persona esegue l’assemblaggio).

Il framework proposto è caratterizzato da una elevata flessibilità e da un elevato grado di scalabiltà, potendo essere applicato in diversi settori industriali (automotive, ferroviario, etc.).

L’impatto sociale dell’applicazione proposta risulta inoltre molto importante. Infatti, il sistema robotico consente un miglioramento dell’ergonomia del task, riducendo lo stress fisico dell’operatore e migliorando quindi la sicurezza, la qualità e la produttività. Inoltre, due aspetti sono particolarmente importanti. Da un lato, poiché lo stress dell’operatore può essere ridotto adottando la soluzione proposta, l’operazione eseguita può essere riclassificata in termini di sforzo fisico richiesto dalla persona. Dall’altro lato, la riduzione dello sforzo fisico consente di limitare/evitare infortuni muscolo-scheletrici. Questo ha una ricaduta importante su diversi elementi: miglioramento della qualità della vita dei lavoratori, riduzione delle sostituzioni per infortuni, riduzione della spesa sanitaria.

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