Ambiti di applicazione dei Robot.
Utilizziamo robot in molteplici nelle unità di produzione ottenendo numerosi vantaggi. . Ad esempio, il robot può operare in ambienti sporchi e pericolosi, come una centrale nucleare. Se utilizzo un robot, c’è la possibilità di produrre beni di buona qualità con meno errori e con elevata efficienza. Se si utilizzano i robot per sostituire il lavoro umano, c’è la possibilità che un singolo robot possa sostituire un gran numero di lavoratori, portando a un risparmio sui costi del lavoro. Se eseguo una serie di compiti ripetitivi con l’ausilio di un operatore manuale, può accadere frequentemente che gli esseri umani non gradiscano compiti ripetitivi e ci siano molte possibilità di errori e mancanza di conformità nei prodotti. Se affido questo tipo di compiti ripetitivi ai robot porta un risparmio sui costi dei materiali.
Il robot può eseguire la saldatura ad arco e la saldatura a punti, nonché configurare la verniciatura a spruzzo. Ad esempio, attualmente la verniciatura a spruzzo sulla carrozzeria delle auto viene eseguita utilizzando un manipolatore per svolgere questo tipo di compito di verniciatura. Tuttavia, è necessario prestare attenzione durante questa specifica verniciatura a spruzzo, evitando eventuali discontinuità.
Successivamente, c’è l’operazione di “pick and place” nel reparto lavorazione meccanica. Prima dell’assemblaggio, alcuni componenti devono essere trasportati da un luogo all’altro, quindi possiamo utilizzare i robot. Il robot può prendere quell’oggetto specifico e posizionarlo altrove. Poi c’è la smerigliatura; possiamo eseguire l’operazione di smerigliatura e questa smerigliatrice sarà attaccata all’estremità effettiva del manipolatore. Possiamo fare forature, possiamo praticare alcuni fori su una lastra di acciaio, possiamo anche eseguire la fresatura per tagliare un profilo complicato su un lato di una lastra di acciaio. Quindi, possiamo prendere l’aiuto di questo tipo di fresa, che sarà afferrata dalla pinza o dall’effettore terminale del manipolatore.
Nell’unità di produzione moderna, i robot vengono utilizzati per risolvere una varietà di scopi e compiti. Oltre a ciò, attualmente i robot vengono impiegati per altri tipi di applicazioni. Questi robot subacquei sono effettivamente progettati e sviluppati in modi diversi. Ci sono design diversi disponibili ora, possiamo ottenere una sorta di robot a gambe multiple o, a volte, utilizziamo un veicolo cingolato come robot subacqueo. In generale, non utilizziamo robot a ruote sotto l’acqua perché il fondale marino potrebbe non essere molto liscio. Tuttavia, potremmo avere la possibilità di utilizzarli a seconda delle esigenze, a volte come robot a gambe multiple o come veicolo cingolato.
Se guardiamo questi robot subacquei ora, sono sviluppati in due forme diverse, chiamate ROV (Remotely Operated Vehicle) e AUV (Autonomous Underwater Vehicle). C’è una differenza fondamentale tra ROV e AUV: il ROV è controllato centralmente, c’è un computer centrale che controlla il movimento di questo particolare robot, mentre l’AUV è un veicolo subacqueo autonomo con un sistema di controllo decentralizzato. Ogni robot è intelligente e può prendere le proprie decisioni.
Questi robot subacquei sono dotati di sensori per raccogliere informazioni sull’ambiente circostante e di propulsori e propellenti per controllarne il movimento. Ora, vengono ampiamente utilizzati anche in medicina. Ad esempio, nella chirurgia a distanza, si utilizzano robot in modo estensivo. Di solito, ci sono due robot coinvolti: il robot principale (master) e il robot ausiliario (slave). Il robot ausiliario esegue l’operazione sul paziente, mentre il medico fornisce istruzioni tramite il robot principale. Questi robot sono utilizzati anche in applicazioni mediche come la chirurgia laparoscopica, dove il robot è dotato di strumenti chirurgici controllati a distanza.
Durante questa operazione, con l’ausilio di uno strumento chirurgico, che è il robot schiavo, dovremo applicare una certa forza se è lineare o dovremo applicare una certa coppia, o talvolta dovremo creare un certo momento. Tutti questi dati saranno determinati con l’ausilio di sensori di forza e coppia. Attraverso questa connessione wireless, le informazioni necessarie sulla coppia, la forza e il momento richiesti verranno trasmesse al medico, che potrebbe trovarsi a circa cinque chilometri di distanza dal paziente. Il medico potrà visualizzare queste informazioni sullo schermo del computer e impartire istruzioni al robot schiavo attraverso il robot principale. Questo è il modo in cui effettuiamo un intervento chirurgico con l’ausilio di questo robot. Utilizziamo due robot per condurre questa tipo di telechirurgia.
Ora passiamo a un’altra innovazione: il microcapsule robot a molte zampe. Questo è un altro design molto interessante nel campo della robotica medica. Questo robot è, in realtà, un robot a molte zampe di dimensioni molto ridotte, simile a una capsula. All’interno di questa capsula, abbiamo il robot a molte zampe, dotato di una telecamera ad alta velocità. Questo robot può essere utilizzato per identificare eventuali tumori nel sistema digestivo del paziente. La sua forma è simile a quella di una compressa, e il paziente lo ingerisce. Una volta all’interno del sistema digestivo, inizia a lavorare.
È importante notare che per questo tipo di robot di piccole dimensioni, non utilizziamo motori. Invece, controlliamo il movimento di questo robot dal di fuori del corpo del paziente con l’ausilio di un magnete permanente. Questo significa che abbiamo un materiale magnetico all’esterno del corpo del paziente.
Se spostiamo questo particolare magnete permanente, c’è la possibilità di controllare il movimento di questo particolare piccolo robot. La ragione per cui non utilizziamo alcun motore è che le dimensioni diventerebbero più grandi se utilizzassi un motore più grande. Di solito, non utilizziamo alcun motore di questo tipo per questo tipo di robot, ma ha una telecamera. La telecamera ha bisogno di energia e per questo, a volte, utilizziamo una piccola batteria al litio insieme alla telecamera. In questo modo, quando il robot cammina all’interno del sistema digestivo, a intervalli regolari scatta una foto e invia queste informazioni al medico. Il medico sullo schermo sarà in grado di vedere l’immagine di ciò che c’è dentro quel particolare stomaco e, se ci sono tumori, la possibile posizione del tumore sarà identificata con l’aiuto di questo tipo di microcapsula robot a molte zampe. Ha alcune applicazioni, poi c’è il dispositivo protesico.
Oggi, utilizzando i robot, un campo della ricerca robotica è diventato molto prominente, chiamato robotica riabilitativa. In questa robotica riabilitativa, progettiamo e sviluppiamo alcuni dispositivi protesici e talvolta optiamo per alcuni dispositivi ortopedici. Questi dispositivi protesici e ortopedici stanno diventando molto popolari e non sono altro che dei robot speciali, dei robot intelligenti.
Queste sono alcune delle applicazioni dei robot nella scienza medica, poi ci sono alcune applicazioni spaziali. Oggi i robot vengono utilizzati nello spazio molto frequentemente. Potresti aver sentito parlare dell’esplorazione planetaria tramite robot, ad esempio Curiosity, Spirit e Opportunity, che sono nient’altro che rover di esplorazione planetaria. Con l’aiuto di questi rover di esplorazione planetaria, possiamo raccogliere informazioni sul pianeta, raccogliere informazioni su Marte, e questi robot sono tutti robot intelligenti.
Ad esempio, se parliamo di Curiosity, che è un robot intelligente inviato su Marte, ha la capacità di essere utilizzato come un robot a molte zampe o può anche essere utilizzato come un veicolo cingolato. Ci sono altre applicazioni, come nella Stazione Spaziale, dove possiamo utilizzare robot solo per fare ispezioni, rilievi e lavori di manutenzione. Possiamo portare gli astronauti con l’aiuto dei robot, e in futuro, gli astronauti saranno sostituiti da questi robot particolari.
Nella stazione spaziale abbiamo alcune navicelle spaziali, e possiamo utilizzare i robot per il dispiegamento e il recupero di queste navicelle spaziali. Possiamo farlo con l’aiuto dei robot, e oggi utilizziamo anche piccoli robot, chiamati robot a volo libero. Questi robot a volo libero sono molto piccoli e possiamo anche inviarli su Marte o nello spazio per raccogliere informazioni su particelle di polvere. Questi tipi di robot a volo libero sono ancora in fase di progettazione e sviluppo, ma saranno anche un po’ intelligenti e potremo inviarli nello spazio per raccogliere informazioni su questa polvere spaziale con l’aiuto dei robot. Attualmente, nell’agricoltura, stiamo pianificando l’uso di diversi tipi di robot. Possiamo utilizzare i robot per spruzzare pesticidi nei campi e per distribuire fertilizzanti sotto forma liquida. Per i fertilizzanti, possiamo mescolarli con acqua per renderli liquidi e successivamente utilizzare un tipo di robot per spruzzare quel particolare fertilizzante. Possiamo impiegare i robot per la pulizia delle erbacce, ad esempio nelle coltivazioni, dove si trovano piante indesiderate chiamate erbacce. Attualmente stiamo valutando come utilizzare i robot per seminare i semi nei campi, seguendo uno specifico modello.
Per quanto riguarda le abitazioni, alcune persone stanno considerando l’uso dei robot come sostituti delle colf. Per la raccolta dei rifiuti, si sta valutando l’utilizzo dei robot. Nel settore minerario, ci sono già alcune applicazioni dove i robot vengono impiegati per l’estrazione del carbone. La pulizia delle linee ferroviarie è già in uso, dove speciali tipi di robot sono progettati e sviluppati per pulire le linee ferroviarie. Anche per il soccorso antincendio si stanno utilizzando robot.
Quindi, ci sono molte applicazioni per i robot, e in futuro saranno impiegati per svolgere una varietà di compiti in diversi settori. I robot diventeranno sempre più intelligenti e autonomi, consentendo loro di servire molteplici scopi.
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