I robot commerciali creano, Boston Dynamics mette in vendita Spot, il suo cane robotico – Notizie cantinabazzano.it


Origini del termine[ modifica modifica wikitesto ] La parola robotica proviene dal ceco robota, che ha il significato di "lavoro pesante" o "lavoro forzato". Rossum's Universal Robots. Sempre ad Asimov si deve anche l'invenzione delle famose Tre Leggi della Robotica enunciate interamente nel racconto Circolo vizioso Runaround, ; entrambi i racconti fanno parte dell'antologia Io, Robot.

Arte robotica : riguarda robot utilizzati sia per creare nuove forme di espressione artisticasia per imitare e riprodurre le forme artistiche già esistenti.

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Ne sono un esempio i robot progettati per dipingere o per suonare uno strumento musicale leggendo in tempo reale uno spartito. Domotica : ha come obiettivo l'automazione applicata all'ambiente domestico. Tra gli sviluppi a breve termine più interessanti ci sono le tecnologie di aiuto ai portatori di handicap mentali o fisici nella vita quotidiana in casa. Microrobotica : si occupa dello studio e della diffusione di piccoli robot a basso costo utilizzati per scopi educativi o ludici.

Robotica biomedica : è un ramo della robotica molto vasto che comprende diversi tipi di robot; robot capaci di assistere il chirurgo durante le operazioni, radioterapia robotica, robot telecontrollati con tecnologie dette di telepresenza che permettono al chirurgo di operare a distanza. Rientrano nella categoria anche le sofisticate apparecchiature per analisi biologiche utilizzate nei laboratori.

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Robotica degli sciami. Robotica di intrattenimento : si occupa delle tecnologie utilizzate nei parchi tematici, nei musei o negli effetti speciali cinematografici per intrattenere ed educare grandi quantità di pubblico; un esempio di utilizzo sono gli audioanimatroni spesso utilizzati per riprodurre le fattezze di personaggi fantastici o di specie animali oggi estinte come i dinosauri. Robotica evoluzionistica : è una disciplina che, attraverso lo studio di algoritmi evolutivitenta di realizzare robot sempre più versatili in modo da rendere meno essenziale il supporto umano.

Robotica industriale : si riferisce a macchine che sostituiscono l'uomo in operazioni ripetitive. Il campo industriale è sicuramente quello in cui i robot hanno trovato maggiore diffusione: il loro impiego nelle catene i robot commerciali creano montaggio ha permesso alle aziende di abbattere notevolmente i costi accelerando e migliorando la produzione.

Fra i i robot commerciali creano più utilizzati dall'industria vi è il braccio robotico o robot manipolatorecostruito a imitazione del braccio umano, ma i robot commerciali creano dotato di più gradi di libertà : è una macchina molto versatile che si presta a svariate mansioni tra cui verniciatura, saldatura o montaggio.

Interessante notare come questo tipo di macchine sia spesso utilizzata per produrre altri robot simili rendendo le speculazioni fatte dalla fantascienza sulle macchine autoreplicanti un discorso molto più vicino alla nostra quotidianità.

Robotica marina : si tratta di una branca in via di espansione per le numerose applicazioni di tipo industriale, principalmente legate al settore petrolifero, oppure scientifico, archeologico e militare. Robotica militare : si riferisce in genere a robot utilizzati a scopi ispettivi. Anche se la fantascienza è ricca di riferimenti a robot utilizzati in ambito militare, attualmente questi sono utilizzati più che altro con scopi di ricognizione e vigilanza.

Un esempio di queste applicazioni è quello degli aerei privi di equipaggio detti droni. Altro esempio di robotica militare sono i robot artificieri che sono in grado, grazie al numeroso set di strumenti di cui sono muniti, di compiere analisi su un ordigno esplosivo ed eventualmente neutralizzarlo a distanza riducendo drasticamente i rischi per gli artificieri.

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Robotica sociale : si propone di sviluppare tecnologie che rendano i robot sempre più capaci di interagire e comunicare con gli esseri umani in modo autonomo. Robotica spaziale : è relativa alle applicazioni e all'impiego di robot fuori dall'atmosfera terrestre.

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Esempi di questi robot sono le sonde esplorative impiegate in diverse missioni sui pianeti del sistema solare o il famoso braccio manipolatore dello Space Shuttle o quello di sembianze umane destinato alla ISS che verrà utilizzato in sostituzione degli astronauti nelle attività extraveicolari.

Robotica umanoide : si riferisce allo sviluppo e alla costruzione di robot con sembianze umane. Competizioni robotiche : comprende tutte quelle applicazioni ludiche in cui dei robot vengono sviluppati e utilizzati per effettuare competizioni di qualunque tipo, per esempio giocare a calcio o effettuare una corsa automobilistica. Robotica di controllo ed ispezione nel campo aeronautico per la verifica manutentiva degli aeromobili.

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Modellistica[ modifica modifica wikitesto ] La realizzazione di un qualsiasi compito da parte di un robot è subordinata all'esecuzione di un movimento specifico che necessita di essere pianificato. L'esecuzione corretta di tale movimento è affidata a un' unità di controllo che invia un insieme opportuno di comandi sulla base del tipo di moto desiderato.

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Un sistema robotico presenta una struttura meccanica articolata ed è fondamentale schematizzarne il comportamento mediante un modello matematico che individui i legami di causa-effetto tra gli organi costituenti.

Analisi cinematica[ modifica modifica wikitesto ] L'analisi cinematica di un robot concerne la descrizione del suo moto prescindendo dalle considerazioni i robot commerciali creano forze e i momenti che lo provocano. Essa si divide in: Cinematica : si occupa del legame tra i parametri interni del robot che nel caso di robot industriali sono variabili associate ai giunti i robot commerciali creano la posa da esso assunta cioè la sua posizione e il suo orientamento.

Cinematica differenziale: i robot commerciali creano delle relazioni analoghe a quelle identificate dalla cinematica riferite alle velocità dei componenti del sistema. L'individuazione di tali legami consente di formulare il problema cinematico inverso che consiste nel ricavare i valori da attribuire ai parametri interni del robot per inseguire una determinata specifica di moto. Analisi dinamica[ modifica modifica wikitesto ] Modellare la dinamica di un robot è indispensabile per progettarne il sistema di controllo.

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Di fatto il moto di un sistema robotico è assicurato da un sistema di attuazione che ha il compito di fornire la potenza necessaria ai compiti da svolgere trasformandola da una forma all'altra in base alle esigenze.

Anche qui occorre distinguere tra dinamica e dinamica inversa: la prima si occupa del calcolo delle accelerazioni dei componenti del robot in funzione delle forze di attuazione ed è utile in simulazionela seconda ricerca metodi per determinare le forze di attuazione da dare per ottenere le accelerazioni desiderate.

Pianificazione del sistema[ modifica modifica wikitesto ] Un problema cruciale risiede nella specifica dei movimenti da imporre al robot per svolgere i compiti ad esso affidati.

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Compito della pianificazione di traiettorie è quello di generare leggi orarie per le variabili caratteristiche del sistema, partendo da una descrizione informale del tipo di moto che si vuole ottenere. In particolare bisogna evitare le collisioni con i possibili ostacoli presenti nell'ambiente di lavoro attraverso strumenti di natura algoritmica quali i diagrammi di Voronoi o il metodo dei potenziali artificiali. Controllo[ modifica modifica wikitesto ] Le traiettorie generate nella fase di pianificazione costituiscono l'ingresso di riferimento del sistema di controllo del robot.

Quest'ultimo è un sistema di estrema complessità, e ogni suo modello risulta inadeguato a causa della presenza di numerosi effetti dinamici imprevisti, tra i quali gli attriti e gli accoppiamenti tra i componenti.

È dunque necessario introdurre un certo numero di anelli di retroazionesenza i quali risulterebbe impossibile garantire il soddisfacimento dei requisiti di precisione i robot commerciali creano. Affinché il robot possa monitorare istante per istante di quanto il suo comportamento si scosti da quello pianificato, deve essere dotato di sensori in grado di misurare grandezze quali posizionevelocità, forze scambiate con l'ambiente.

Sensori[ modifica modifica wikitesto ] I sensori si dividono in due grandi categorie: Sensori propriocettivi: misurano variabili interne al robot come la velocità delle ruote o il livello di carica della batteria. Sensori esterocettivi: misurano variabili esterne come la distanza dagli ostacoli o la posizione degli oggetti sui quali svolgere un compito.

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Le opzioni turbo sono la migliore strategia modifica modifica wikitesto ] Gli encoder sono sensori propriocettivi in grado di effettuare la trasduzione della posizione angolare dei giunti del robot. Rivestono un ruolo essenziale nell'ambito della robotica industriale.

Ne esistono due tipi.

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L'encoder assoluto è un disco di vetro ottico sul quale sono presenti delle tracce concentriche. Ciascuna traccia è caratterizzata da una sequenza di settori opachi e trasparenti.

Sulla base dell'alternanza di tali settori, sfruttando un raggio di luce captato da un fototransistorè possibile individuare univocamente una stringa di bit che esprime in forma digitale lo spostamento angolare dei giunti. L'encoder incrementale riporta due tracce i cui settori opachi e trasparenti sono in quadratura tra loro.

Consente di ricavare, oltre alla variazione della posizione angolare, anche il verso della rotazione effettuata.

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Essendo un sensore incrementale, è necessario effettuare un azzeramento, solitamente raggiungendo una posizione nota all'accensione. Distanza[ modifica modifica wikitesto ] Tra i sensori in grado di valutare la distanza degli oggetti nelle vicinanze vi sono i SONAR che utilizzano impulsi acustici dei quali viene misurato il tempo di opinioni sulle opzioni binarie sensore-ostacolo-sensore.

Conoscendo la velocità di propagazione del suono è possibile calcolare la distanza dall'ostacolo. Nelle applicazioni di robotica sottomarina e negli ambienti con scarsa visibilità sono spesso l'unica soluzione attuabile.

Visione[ modifica modifica wikitesto ] Un altro strumento utile al robot per orientarsi nell'ambiente in cui opera è la telecamera.

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Essa sfrutta l' intensità luminosa riflessa dagli oggetti per ricostruirne l'aspetto. Conoscendo i parametri caratteristici della lente è possibile risalire dalla rappresentazione dell'oggetto nel piano immagine alle sue dimensioni reali e alla sua distanza. Spesso i robot impiegano un sistema di telecamere multiplo che consente di valutare la profondità dell'ambiente tramite la stereoscopia.

Attuazione[ modifica modifica wikitesto ] Sulla base dell'errore di inseguimento tra i riferimenti e i valori misurati delle grandezze di interesse del robot, dai soldi e guadagna controllore del sistema deve effettuare un'azione correttiva volta a modificare i parametri correnti del moto della struttura.

A tale scopo occorrerà aumentare o ridurre la potenza fornita ai motori che si occupano di convertire l' energia ricevuta dalla fonte di alimentazione in energia meccanica. Ne esistono vari tipi: Motore elettrico : sfrutta l'energia elettrica generata tramite un i robot commerciali creano magnetico variabile ed è tipicamente usato laddove servono grandi velocità e basse forze ; Motore idraulico: sfrutta i robot commerciali creano variazione di volume dovuta a un fluido in pressioneusato nelle applicazioni in cui servono grandi forze e basse velocità; Motore pneumatico : utilizza l'energia pneumatica fornita da un compressore.

Architettura software[ modifica modifica wikitesto ] I robot commerciali creano unità di controllo di un sistema robotico ha il compito di gestire le operazioni che devono essere effettuate sulla base di un modello interno del robot e dei dati forniti dai sensori. Per ottenere un'organizzazione flessibile in grado di separare le attività ad alto livello da quelle più elementari, è opportuno che l' architettura di controllo sia ripartita in livelli gerarchici.

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In particolare, sul gradino più alto vi è la decomposizione del compito da svolgere in attività ad un elevato grado di astrazione, mentre alla base della piramide vi sono gli algoritmi che determinano i segnali forniti ai motori. Ciascun livello invia il risultato della propria computazione al livello sottostante, dal quale è retroattivamente influenzato.

Programmazione[ modifica modifica wikitesto ] Vi sono tre approcci principali alla programmazione di un robot.