UR5 al Sant'Anna di Pisa: Cobot e sonde ecografiche

Precisione, ripetibilità, sicurezza. Sono alcune delle caratteristiche che distinguono la robotica collaborativa di Universal Robot e che la rendono applicabile in molti campi diversi.

La possibilità di automatizzare operazioni routinarie con un alto grado di efficienza, fornisce indubbi vantaggi sia in fase produttiva – accorciando i tempi ciclo – sia in fase di controllo qualità, dove la standardizzazione delle batterie di test garantisce risultati uniformi e affidabili.

Su queste premesse è nata una delle ultime applicazioni sviluppate con i bracci robotici collaborativi di Universal Robots.

L**’Istituto di BioRobotica della Scuola Superiore Sant’Anna di Pisa** ha infatti messo a punto un’applicazione robotica che automatizza i test di funzionamento sulle sonde ecografiche prodotte da ESAOTE, uno fra i maggiori produttori al mondo nel settore delle apparecchiature biomedicali, in particolare nel settore degli ultrasuoni, della risonanza magnetica dedicata e del software per la gestione del processo diagnostico.
Per l’automazione è stato scelto il modello UR5 (5 kg di capacità di carico per uno sbraccio di 850 mm in meno di 19 kg di peso). UR5 presenta caratteristiche di flessibilità, versatilità e payload che lo rendono particolarmente adatto per operazioni come il controllo qualità e il pick&place, in qualsiasi ambito manifatturiero.

Prima dell’integrazione dell’applicazione sviluppata dal team pisano, le batterie di test sulle sonde venivano eseguite manualmente da tecnici specializzati. I test verificano il grado di precisione espresso dalla sonda analizzando il segnale emesso in un contenitore pieno d’acqua, l’ambiente che risulta più efficiente per la misurazione della propagazione degli ultrasuoni. In particolare l’allineamento della sonda è la fase cruciale della prova. Comparando i dati dei tre test (con allineamento manuale) con quelli di tre test (con allineamento robotico) i risultati in termini di precisione e ripetibilità non hanno lasciato adito a dubbi: i robot collaborativi garantiscono dati più precisi.          
Gli sviluppatori, avvalendosi della possibilità di registrare la posizione di partenza del braccio robotico nello spazio, settabile in fase di programmazione tramite tre coordinate spaziali (x, y, z), hanno velocizzato e reso più affidabile l’intero testing, annullando – di fatto - una serie di variabili che inevitabilmente entravano in gioco con il posizionamento manuale della sonda.

Ma il maggiore vantaggio garantito dall’applicazione robotica collaborativa riguarda proprio il fattore umano. Le safety native integrate nei cobot hanno infatti reso possibile la presenza costante dei tecnici specializzati di ESAOTE nei pressi della cella robotica, in tutta sicurezza. La condivisione dello spazio e la possibilità di applicare l’esperienza e la professionalità dei collaboratori su task a maggior valore aggiunto, è uno dei portati più evidenti della robotica collaborativa UR.  Quindi, nel caso dell’applicazione dell’Istituto di BioRobotica, i compiti ripetitivi – come il posizionamento della sonda – sono stati affidati al braccio robotico, sotto l’occhio vigile del tecnico specializzato, che invece supervisionava l'intero esperimento.

Una vera automazione in ottica 4.0 che però conserva la centralità della figura umana.

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