I robot collaborativi, conosciuti anche come cobot o co-ro bot, sono una “nuova frontiera” della robotica manifatturiera. I robot collaborativi sono robot che lavorano con gli esseri umani: quindi, a differenza dei robot autonomi che lavorano in gran parte da soli e senza supervisione, i robot collaborativi sono progettati e programmati per rispondere a istruzioni e azioni umane. A questo scopo integrano una o più delle seguenti funzioni.
1) Arresto di sicurezza
Il robot lavora principalmente da solo, ma vi sono occasioni nelle quali un lavoratore debba entrare nel suo spazio di lavoro per compiere un’operazione/lavorazione sul pezzo sostenuto o trasportato: quando il lavoratore entra in una zona di sicurezza predeterminata, il robot interrompe il proprio movimento senza spegnersi.
2) Guida a mano
Per insegnare rapidamente traiettorie di lavoro, per esempio in applicazioni pick and place, il robot viene guidato direttamente da un operatore che fa seguire al suo organo di presa il percorso richiesto. In questo caso si utilizzano normali robot industriali, ma con un dispositivo aggiuntivo che “sente” la forza che il lavoratore applica al robot.
Questo tipo di collaborazione si svolge solo durante l’insegnamento, per cui il robot normalmente opera nella modalità di lavoro disponendo delle protezioni previste.
3) Controllo di velocità
L’ambiente di lavoro del robot è monitorato da laser o da sistemi di visione che tracciano la posizione degli operai. Se questi varcano un determinato perimetro di sicurezza, il robot diminuisce la propria velocità di funzionamento
e si ferma del tutto quando la distanza è tale da metterli in pericolo. Rispetto all’arresto di sicurezza (punto 1), in cui il robot deve attendere che l’operatore gli dia il segnale di via libera per riprendere il lavoro, qui l’eventuale arresto non necessariamente rappresenta un blocco che richieda il riavvio, bensì una fase che termina nel momento in cui vengono meno le condizioni che l’hanno attivata.
4) Limitazione di potenza e forza
È questo il caso più collaborativo, in quanto il robot può percepire gli ostacoli sul suo cammino grazie a sensori collocati nei suoi giunti, e pertando arrestarsi quando rileva un sovraccarico di forza. Questi robot sono progettati per dissipare l’energia dell’urto in caso di impatto, per cui sono più arrotondati e privi di motori esposti. Questa caratteristica è utile anche nella guida a mano (punto 2), grazie al fatto che le forze rilevate insegnano al robot come muoversi. Inoltre, sebbene la guida manuale consenta la collaborazione uomo-robot, non rende il robot intrinsecamente sicuro, per cui è necessario ricorrere anche in quel caso alla limitazione di forza.
