“End of arm tooling” di Namiki: destrezza compattezza e leggerezza”

Quando si parla di end of arm tooling (EOAT) ci si riferisce a un dispositivo collegato all’estremità di un braccio robotico usato per eseguire una serie di attività motorie fini. Questi strumenti possono essere disponibili in svariate forme e dimensioni e sono creati per soddisfare le esigenze specifiche di un’applicazione. In sostanza, un end of arm tooling è essenzialmente la “mano” che consente di aumentare l’efficienza e la precisione del braccio robotico

Gli EOAT vengono generalmente utilizzati per entrare direttamente in contatto con una parte o un oggetto specifico, che consente un’infinita di applicazioni, ma richiede che lo strumento sia specializzato per una determinata attività. Per esempio, se utilizzato nell’industria medica, un end of arm tooling potrebbe essere realizzato per contenere un piccolo bisturi che consenta al braccio del robot di rimuovere con successo e precisione un tumore senza danneggiare i tessuti circostanti. Nell’industria alimentare, i bracci del robot con una presa morbida EOAT possono essere programmati per smistare frutta e verdura senza ammaccare o rompere il cibo. 

Gli hand of arm tooling vengono quindi impiegati per plasmare un ecosistema di produzione intelligente. Le pinze dei robot, per esempio, possono gestire abilmente vari materiali, mentre sensori possono generare allarmi per correggere il posizionamento di un robot. 

Robot sempre più piccoli, leggeri e versatili 

Negli ultimi anni, è rapidamente aumentato il numero di robot collaborativi che lavorano a fianco di persone in aree come gli esperimenti fisico-chimici, l’assemblaggio, l’industria alimentare e così via. I robot cooperativi oggi devono essere sempre più piccoli e leggeri per risparmiare spazio e rendere l’installazione più facile. E per svolgere varie attività sono necessari abili dispositivi di controllo degli end of arm tooling. 

Adamant Namiki ha sviluppato una “mano K3” per un robot cooperativo, così chiamata per le tre peculiarità che la caratterizzano: kiyō (destrezza), kogata (dimensioni compatte) e keiryō (leggerezza). Tale mano utilizza il servomotore compatto dell’azienda con encoder dell’albero di uscita senza contatto e meccanismo della frizione montato su ciascun giunto attivo. Pur essendo piccola e leggera, dimostra destrezza con più dita, può effettuare un’ampia gamma di movimenti,integra un sofisticato meccanismo di presa che consente l’adduzione/abduzione delle dita. Inoltre, un dispositivo di frizione previene lesioni in caso di impatto con una persona.

La mano K3 può gestire una vasta serie di attività e la punta delle dita può essere modificata in base alle necessità. La mano può eseguire compiti che richiedono abilità, come afferrare oggetti di varie forme, posizioni e morbidezza. Disponendo in modo uniforme tre o più dita, un oggetto che viene afferrato è automaticamente tirato al centro del palmo, il che significa che anche se la mano e l’oggetto sono disallineati, o l’oggetto è posizionato in modo approssimativo, la mano può comunque garantire una presa su di esso. 

Destrezza simile a quella umana 

Ultimamente è cresciuta la domanda di robot in grado di cooperare con i lavoratori dei siti di produzione e di lavorare in ambienti speciali o pericolosi dove le persone non possono entrare. Per questi robot, l’end of arm tooling è essenziale. In tal senso, la mano robotica sviluppata da Adamant Namiki è stata progettata a partire da nuovi concetti basati su una destrezza simile a quella umana, bloccaggio diseccitato e alta potenza. 

Affinché una mano robotica sia abile come una mano umana deve avere più gradi di libertà di movimento, il che richiede che molti meccanismi di azionamento siano impostati nelle dita e nei palmi. Inoltre, anche la miniaturizzazione è un fattore importante, poiché azioni come l’utilizzo di determinati strumenti richiede che la mano sia piccola come quella di un essere umano.  

Per impostare il meccanismo dell’attuatore nel piccolo spazio all’interno di un dito del robot, il motore e la vite a ricircolo di sfere sono posizionati in parallelo. Le dita sono progettate per piegarsi ed estendersi mentre il movimento del motore si trasferisce attraverso la vite a ricircolo di sfere e maglie, consentendo così di ridimensionare la mano del robot. 

Non lascia la presa anche se manca la corrente 

Le mani robot esistenti richiedono un ingresso di corrente elevato e costante per mantenere la presa sugli oggetti. Al contrario, il sistema brevettato da Adamant Namiki di blocco senza elettricità installato in ciascuna articolazione della mano, “dyNALOX“, consente alle dita di mantenere la posizione anche dopo che l’ingresso di corrente è stato disattivato. Questa caratteristica di blocco unica aiuta a minimizzare sia il consumo di energia sia la generazione di calore dei motori

In caso di blackout improvviso, di un guasto a un cavo di trasmissione o di un problema alla batteria, la mano può ancora tenere gli oggetti senza alimentazione elettrica, portando a un’affidabilità di tenuta assoluta

Un esempio di applicazione pratica sono i robot di prevenzione dei disastri, che dovrebbero funzionare all’esterno e utilizzare una batteria come fonte di alimentazione principale. Avere motori a basso consumo energetico estenderà il periodo di funzionamento dell’intero sistema. Inoltre, l’esclusiva funzione di blocco, che consente al robot di mantenere la presa su un oggetto anche se la sua alimentazione viene interrotta, contribuisce alla “robustezza” del robot in situazioni di emergenza. 

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