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title: Industria 4.0 e innovazione robotica, la collaborazione uomo-macchina
description: I cambiamenti in atto nei processi produttivi sono attualmente guidati dal paradigma emergente di Industria 4.0 e riguardano prevalentemente le modalità con cui gli attori di tali processi interagiscono tra loro nella realtà industriale. I concetti chiave di tali cambiamenti, solitamente declinati i...
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date: 2019-04-01
modified: 2025-09-17
author: Redazione
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categories: [Fabbrica]
tags: [Fabbrica Futuro, "big data|cobot|industria 4.0|robotica collaborativa"]
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# Industria 4.0 e innovazione robotica, la collaborazione uomo-macchina

![Industria 4.0 e innovazione robotica, la collaborazione uomo-macchina](https://www.paroledimanagement.it/wp-content/uploads/2019/04/cobot-1.jpeg)

I cambiamenti in atto nei **processi produttivi** sono attualmente guidati dal **paradigma emergente di Industria 4.0** e riguardano prevalentemente le modalità con cui gli attori di tali processi **interagiscono tra loro nella realtà industriale**.

I concetti chiave di tali cambiamenti, solitamente declinati in inglese, sono: **Internet of Things (IoT), Cyber Physical System (CPS), Big data, Collaborative Robot (cobot)**, ecc. In realtà essi rappresentano una naturale evoluzione di sviluppi tecnologici industriali precedenti ma rendono **necessarie nuove forme di interazione tra uomini e macchine**, o meglio, tra esseri umani e sistemi artificiali intelligenti.

**La Robotica collaborativa**, da oggetto di ricerca ormai divenuta opportunità di business per le imprese,** sviluppa gli aspetti legati alla cooperazione tra operatori e robot**, garantendo la sicurezza dei primi e cercando di estendere le opportunità di utilizzo dei secondi.

### Evoluzione della robotica

Quando** George Devol** **nei primi Anni 60 installò i primi robot in General Motors **chiamò la sua azienda Unimation, da “*universal automation*”, testimoniando le aspettative di quel periodo in macchine intelligenti e universali, **in grado di aiutare i lavoratori in ogni campo**, proprio come i robot dei romanzi di Asimov, che hanno influenzato i primi passi della robotica.

Per molti anni, tuttavia, **i robot hanno trovato una giustificazione economica solo in fabbrica** e anzi, per poter essere competitivi, hanno **richiesto una specializzazione di struttura meccanic**a e sistema di controllo rispetto alle particolari applicazioni a cui sono stati adibiti.

Le prestazioni sempre più spinte richieste ai robot industriali e le aumentate esigenze di sicurezza hanno fatto sì che l’intera cella automatizzata, se non l’intero impianto, fossero **costruiti intorno al robot lasciando poco spazio**, sia in senso fisico che metaforico, **per la presenza di un operatore umano**.

Tuttavia negli anni più recenti** robot avanzati sono usciti dalle fabbriche**, sono diventati **più autonomi e hanno conquistato i campi più diversi**, dalla medicina all’intrattenimento, dalle applicazioni domestiche all’assistenza e riabilitazione, tanto che **si sono delineati concetti quali il personal robot, la robotica indossabile, i robot umanoidi**, ecc.

Con l’affermarsi della **Robotica collaborativa**, queste due traiettorie di sviluppo così differenti si stanno ricomponendo e **anche i robot industriali sono ora in grado di interagire** **in sicurezza con gli esseri umani**: si assiste a una ‘liberazione’ dei robot che escono dalle gabbie e **lavorano insieme agli operai nelle Smart factory**.

### I robot diventano collaborativi

I **cobot sono robot industriali pensati per lavorare insieme all’uomo** in sicurezza, senza barriere o gabbie protettive a dividerli. Ciò è reso possibile da una recente **normativa internazionale del 2016, la ISO/TS 15066** che dettaglia le caratteristiche dei robot e le modalità operative affinché l’interazione possa avvenire in sicurezza. Sono solitamente **distinti tre livelli di cooperazione crescente**:

• **aree di lavoro sicure**: attraverso un’apposita sensorizzazione dello spazio di lavoro, **il robot rallenta o si arresta (non in emergenza) all’avvicinarsi dell’operatore**; questa modalità di lavoro si adatta per quelle lavorazioni in cui qualsiasi contatto deve essere impedito in quanto potenzialmente pericoloso: essa è quindi** utilizzata con robot pesanti o rigidi e veloci **e lo spazio di lavoro viene condiviso solo occasionalmente;

• **aree di lavoro condivise tra operatore e robot**: questi lavorano nella stessa area e sono **possibili contatti volontari o accidentali**. In questa modalità operativa è consentita una coesistenza di uomo e robot in completa protezione per l’operatore; pertanto **lo spazio di lavoro può essere condiviso in modo continuativo** per l’esecuzione di lavorazioni ‘leggere’ o svolte a bassa velocità dal robot;

• **esecuzione di compiti con interazione fisica tra operatore e robot**: attraverso il controllo della forza sviluppata dal robot, questo può cooperare con l’operatore anche attraverso **la manipolazione di uno stesso oggetto**; oppure il sistema di controllo del robot può compensare gli effetti gravitazionali e **l’operatore umano può agevolmente spostare il dispositivo terminale nel campo di lavoro**, per esempio in fase di programmazione.

Per garantire il livello di sicurezza previsto dalla normativa sono **predisposti molteplici accorgimenti**, quali per esempio: **la ridondanza (di sensori, dispositivi, di controllo) **per ovviare a eventuali guasti, **l’utilizzo di pelle capacitiva o di sensori di prossimità **per monitorare o prevenire il verificarsi di urti,** l’utilizzo di sensori di forza** e di coppia per limitare le forze di contatto, ecc.

Inoltre per assicurare la protezione degli operatori in caso di urti o contatti **i cobot hanno membri leggeri e talvolta ricoperti di materiale apposito**, hanno giunti arrotondati o plastificati e sono il più possibile ergonomici, a misura d’uomo; inoltre **non ci sono motori, cavi, componenti meccanici o elettronici esposti**.

L'articolo integrale è pubblicato sul numero di Marzo-Aprile 2019 di *Sistemi&Impresa*.
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