Ottimizzare i processi di kitting attraverso l’impiego di robot mobili intelligenti: è questo l’obiettivo del progetto che vede la collaborazione tra Bosch Rexroth, Roboverse Reply e Joytek.
L’iniziativa, nata come attività di ricerca e sviluppo da parte di Roboverse Reply, si sta rapidamente evolvendo in una soluzione concreta per il settore automotive.
Il sistema sviluppato si basa su un AMR di nuova generazione, progettato per operare in ambienti industriali complessi e dinamici, e su due cobot a sette assi di Kassow Robots, azienda di proprietà Bosch Rexroth.
A differenza delle soluzioni tradizionali, in cui mobilità e manipolazione sono gestite come funzioni separate, la piattaforma integra entrambe le capacità in un’unica architettura coordinata, consentendo al robot di muoversi lungo scaffali a gravità, di prelevare componenti in modo autonomo e di comporre kit da destinare poi alla linea produttiva.
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Efficienza e flessibilità nel processo di kitting
Elemento centrale del progetto è, come detto, l’AMR, sviluppato da Joytek.
“Il robot mobile è dotato di una base autonoma, una colonna elevabile e due bracci collaborativi a sette assi, progettati per garantire elevata destrezza e flessibilità operativa“, spiega David Baldarelli, CEO di Joytek.
“La piattaforma è in grado di movimentarsi con precisione lungo percorsi complessi e di adattarsi a layout industriali differenti, mantenendo al contempo stabilità e sicurezza”, aggiunge.
Il cuore tecnologico della soluzione è frutto della sinergia tra i tre partner coinvolti. Roboverse Reply si occupa dell’integrazione software e dello sviluppo degli algoritmi di percezione e manipolazione, Joytek ha progettato e realizzato il sistema robotico mobile dual arm, comprensivo di componenti meccaniche, elettriche e software, mentre Bosch Rexroth ha fornito il cobot Kassow Robot –sviluppato dall’azienda di proprietà Bosch Rexroth dal 2022 –, la piattaforma aperta ctrlX Automation e le tecnologie per la navigazione e il controllo.
“L’obiettivo è portare valore concreto, riducendo tempi, costi ed errori nei processi di kitting. Stiamo lavorando per raggiungere performance comparabili a quelle umane, mantenendo al contempo un elevato livello di flessibilità”, spiega Claudio Chieppa, manager di Roboverse Reply.
Scalabilità dell’hardware e apertura del sistema di controllo
Kassow Robots – da qualche anno parte del gruppo Bosch Rexroth – produce e commercializza robot collaborativi che puntano sulla solidità strutturale dell’alluminio anodizzato per raggiungere velocità di movimento elevate, aprendo ai cobot applicazioni storicamente riservate ai soli sistemi industriali. Il mercato ne apprezza l’apertura software, che permette configurazioni personalizzate, e la varietà di modelli disponibili.
La gamma include versioni con sbraccio molto esteso a fronte di un payload ridotto, ideali per coprire ampie aree di lavoro con pesi contenuti, garantendo al contempo un risparmio sui costi d’acquisto.
L’offerta comprende anche soluzioni per carichi importanti, fino a 24kg con sbracci di 1800mm, e modelli alimentati a 48 Volt con controller integrato nella base, configurazione ottimizzata per l’installazione su veicoli a guida autonoma.
A governare l’intera architettura è la piattaforma ctrlX Automation di Bosch Rexroth, un sistema aperto basato su Linux progettato per centralizzare la gestione dei componenti
Il sistema di controllo basato su Linux funge da architettura aperta per gestire centralmente ogni componente del robot e integrare i diversi protocolli di comunicazione.
Una simile infrastruttura permette di semplificare il lavoro degli sviluppatori, che possono concentrarsi sull’implementazione dell’AI e sul coordinamento intelligente del sistema.
“Le nostre tecnologie ctrlX Automation garantiscono funzionalità avanzate di localizzazione e navigazione, assicurando una precisione elevata negli spostamenti dell’AMR. Grazie a queste soluzioni, il robot è in grado di ricevere comandi di missione, come destinazione, velocità e tempistiche, e di eseguirli in modo affidabile, adattandosi alle condizioni operative dell’ambiente circostante”, Paolo Lonati di Bosch Rexroth.
L’evoluzione del controllo integrato e la whole body manipulation
L’architettura di controllo unificata rappresenta un ulteriore elemento distintivo del progetto.
Rispetto alle soluzioni tradizionali che richiedono controller separati per mobilità e manipolazione, il sistema integra ogni funzione in un’unica piattaforma, abilitando così una comunicazione nativa tra le diverse componenti, riducendo la latenza, semplificando l’integrazione e migliorando le prestazioni complessive.
Per abilitare il pieno controllo dei bracci robotici tramite l’ambiente ROS (Robot Operating System), Bosch Rexroth ha sviluppato una specifica applicazione gateway.
La soluzione mette in comunicazione la robotica collaborativa con l’ecosistema software di Roboverse Reply, permettendo a quest’ultima di gestire direttamente le cinematiche e implementare algoritmi avanzati di manipolazione.
Operativamente, il robot esegue già task complessi in modalità sequenziale, spostandosi lungo gli scaffali per identificare e prelevare i componenti. Il prossimo traguardo evolutivo punta a una modalità completamente fluida.
“L’obiettivo, previsto entro pochi mesi, è consentire al robot di manipolare gli oggetti mentre è in movimento, grazie a un controllo integrato dell’intero sistema”, spiega Claudio Chieppa, manager di Roboverse Reply.
L’approccio, ispirato alla “whole body manipulation”, avvicina la soluzione al concetto di umanoide industriale. A differenza dei modelli bipedi, tuttavia, il sistema garantisce già la piena conformità alla Direttiva Macchine grazie all’impiego di componenti certificabili e intrinsecamente stabili.
Sicurezza multilivello e protezione dell’ecosistema digitale
La sicurezza è infatti gestita su più livelli: dai sistemi fisici, come laser scanner e limiti di velocità, fino agli aspetti di cybersecurity, con test di vulnerabilità e simulazioni di attacco per garantire la resilienza del sistema.
La piattaforma ctrlX Automation integra, inoltre, funzionalità native di sicurezza, contribuendo a proteggere l’intero ecosistema.
Grazie alla sua architettura modulare e scalabile, la soluzione è facilmente adattabile a diversi contesti industriali.
Oltre all’automotive, sono già in fase di esplorazione applicazioni nei settori food & beverage, farmaceutico e packaging, dove la combinazione di mobilità autonoma e manipolazione intelligente può generare significativi vantaggi in termini di efficienza e flessibilità.
