Un robot industriale è un manipolatore multifunzionale riprogrammabile progettato per spostare materiale, parti, strumenti o dispositivi al fine di eseguire compiti specifici. La costante spinta ad aumentare la produttività ha accelerato l’impiego di robot capaci di svolgere compiti autonomamente o semi-autonomamente, e grazie alla loro precisione, affidabilità ed efficienza sono diventati un elemento importante in un gran numero di industrie.
La pianificazione del movimento di un manipolatore dipende dai gradi di libertà consentiti dai giunti, e più in generale dalla modalità di controllo cui è soggetto: ossia l’attività da svolgere, come per esempio nel pick and place (spostamento di oggetti); oppure la traiettoria che l’end-effector (organo di presa o utensile) deve seguire per svolgere il proprio compito, come per esempio nella saldatura o nella verniciatura.
Per quel che concerne la traiettoria, una corretta pianificazione riduce la durata dei cicli di lavoro, aumentando di conseguenza la produttività e riducendo i consumi. Essa consiste nel determinare la posizione dei punti da raggiungere che permetterere al controllore di comandare i giunti motorizzati del robot, e quindi il moto dei suoi bracci. Ciò può essere fatto sia mediante la cinematica diretta, in cui dalla posizione dei giunti si deriva la posizione dell’end-effector, sia mediante la cinematica inversa, nella quale dalla posizione richiesta all’end-effector si deriva la posizione da dare ai giunti, come è nel caso delle operazioni di saldatura o verniciatura.
L’ottimalità della traiettoria può basarsi su criteri diversi, come per esempio la riduzione della durata dei cicli per aumentare la produttività, oppure la limitazione delle variazioni di velocità e direzione per ridurre i fenomeni vibratori e quindi migliorare la precisione del moto e contenere le sollecitazioni cui sono soggetti gli elementi strutturali del robot.
