Cobot APRIL e Mia Hand: la mano robotica per materiali deformabili

Manipolazione robotica di oggetti morbidi e deformabili

Il settore industriale che si occupa della produzione di oggetti morbidi e deformabili è uno dei più sfidanti per il mondo della robotica e dell’automazione. 

Per poter lavorare in questo ambito, un robot deve essere in grado di manipolare oggetti che non solo presentano dimensioni molto diverse tra loro, ma che anche cambiano forma, con il rischio in alcuni casi di danneggiarsi, sotto l’azione di forze esterne. 

É quindi necessario che di volta in volta il robot sia in grado di adattare le strategie di movimento e di presa per poter gestire al meglio le complesse interazioni con gli oggetti deformabili con cui deve lavorare.

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APRIL, un cobot abile e autonomo

È in questo scenario che nasce APRIL (multipurpose robotics for mAniPulation of defoRmable materIaLs in manufacturing processes), un progetto europeo che mira a sviluppare un cobot abile e autonomo, a basso costo, capace di adattarsi a vari scenari di produzione e manipolare prodotti e materiali di diversa forma e consistenza, anche in collaborazione con un partner umano. 

APRIL è un progetto finanziato dalla Commissione Europea, nell’ambito di Horizon 2020 - Factories of the Future (FoF). Prensilia srl, una spin-off dell’Istituto di BioRobotica della Scuola Superiore Sant’Anna che ad oggi commercializza mani robotiche per ricerca ed istruzione in tutto il mondo, fa  parte del consorzio interdisciplinare coordinato dall’Universidad Politécnica de Madrid e formato da 15 partner europei provenienti dal mondo della ricerca e delle imprese. 

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Un sistema di presa di ultima generazione

Obiettivo principale di Prensilia all’interno del progetto APRIL è quello di fornire all’innovativo sistema robotico un sistema di presa di ultima generazione in grado sia di eseguire la manipolazione di oggetti che di interagire in sicurezza con i lavoratori. 

Il sistema di presa scelto per questo progetto è stata Mia Hand, un nuovo gripper antropomorfo sviluppato da Prensilia e dotato di tre motori, di un sistema di controllo embedded e di sensori di posizione, velocità e forza bi-assiale. Un morbido materiale in gomma ricopre i polpastrelli della mano, permettendo una buona aderenza delle dita agli oggetti e aumentando la stabilità della presa, mentre un guanto in silicone con una copertura nera in plastica rigida protegge il dorso e il palmo della mano, dove sono alloggiati motori e circuiti elettrici.

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I vantaggi di Mia Hand

Uno dei più importanti vantaggi che la mano robotica Mia è in grado di offrire è quello di poter eseguire diversi tipi di prese. Ciò è fondamentale per il progetto APRIL perché implica che con un unico gripper il suo sistema robotico può afferrare e manipolare diversi oggetti, strumenti e materiali adattando automaticamente le strategie di presa. 

Inoltre, per aumentare la destrezza della propria piattaforma robotica il progetto APRIL sta sostenendo la ricerca svolta da Prensilia cha ha come fine ultimo quello di sviluppare e integrare nelle dita della mano Mia dei nuovi sensori in grado di eseguire una misura delle forza tri-assiale ed anche di restituire il punto di applicazione di tale forza sul dito. 

Avere accesso a questo tipo di informazioni potrebbe infatti permettere al sistema automatizzato di gestire con più facilità le complesse e delicate interazioni fisiche che hanno luogo sia durante la manipolazione di oggetti piccoli e/o deformabili sia durante la collaborazione con partner umani. 

L’interazione con i partner umani

La piattaforma robotica di APRIL è stata predisposta per interagire in totale sicurezza con i lavoratori migliorandone l’efficienza produttiva. E anche su questo punto l’uso di Mia come end-effector può offrire numerosi vantaggi. 

Il suo design e la sua somiglianza ad una mano umana la rendono ideale per essere usata in scenari dove è necessaria una interazione o fisica o sociale con un umano, aumentando la qualità percepita dell’interazione e il grado di accettazione dei robot negli ambienti produttivi da parte dei lavoratori.

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