HiBot ha sviluppato un braccio a lungo raggio con più arti, utilizzato durante lo smantellamento della centrale nucleare di Fukushima Daiichi nel 2016.
I robusti bracci robotici di HiBot contribuiscono a elevare gli standard di ispezione, manutenzione e riparazione, portandole a nuovi livelli di eccellenza. L’azienda di Tokyo per la sua produzione si affida esclusivamente agli azionamenti maxon.
di Luigi Ortese
Si muovono come serpenti e raggiungono spazi troppo stretti o pericolosi per l’uomo. Sono i bracci robotici HiBot. In passato, la manutenzione non era presa in grande considerazione nella costruzione di impianti industriali, edifici o ponti. Pertanto, la manutenzione di strutture vecchie era impegnativa e costosa. Oggi, con l’aiuto dei moderni robot MRO (Maintenance, Repair and Overhaul), i danni possono essere rilevati, ispezionati o valutati a un costo ragionevole.
DA FUKUSHIMA AI GIORNI NOSTRI
In collaborazione con il professor Hirose del Tokyo Institute of Technology, di cui HiBot era originariamente una spin-out, l’azienda ha sviluppato un braccio a lungo raggio con più arti, utilizzato durante lo smantellamento della centrale nucleare di Fukushima Daiichi nel 2016.
Nel corso di due settimane, il robot in movimento ha girato video e raccolto dati 3 D all’interno dell’edificio del reattore, distrutto da un’esplosione di idrogeno, permettendo a degli esperti l’invio di precise e dettagliate istruzioni in tempo reale e facilitando la pianificazione e il controllo della rimozione dei detriti.
Sulla base dell’applicazione di Fukushima, HiBot ha sviluppato il suo braccio galleggiante sottile e leggero. A differenza dei manipolatori convenzionali, ingombranti, può essere montato facilmente su diverse piattaforme o gru, e utilizzato in spazi ristretti. Lungo fino a 7,5 m, il suo design intelligente assomiglia ai tendini di una mano.
Azionamenti maxon motor utilizzati per il braccio a lungo raggio durante le operazioni di dismissione della centrale di Fukushima.
BRACCI ROBOTICI PER ISPEZIONI SMART
La versione di base è dotata di una telecamera di ispezione con un potente zoom ottico, una sonda a ultrasuoni, un sensore 3 D e telecamere di navigazione distribuite lungo il corpo; queste ultime, a seconda dell’applicazione, possono essere sostituite anche da telecamere a infrarossi o semplici strumenti di manutenzione.
Ciò significa che il Float Arm può anche svolgere compiti di ispezione: per esempio, dalla pulizia o il rivestimento di serbatoi di carburante all’ispezione a ultrasuoni di tubi in scaffali alti e l’ispezione visiva di recipienti a pressione.
I dati ottenuti con l’aiuto di sensori multipli supportano la navigazione - possibile anche in modo semi-autonomo - e la costruzione di modelli 3 D dei prodotti. Questo rende le operazioni di ispezione pianificate più sicure e veloci.
Michele Guarnieri ci spiega che la velocità è un criterio importante nell’aviazione e stanno sviluppando un Float Arm specifico per l’ispezione degli aerei. Sia per muoversi nella fusoliera, nei serbatoi di carburante delle ali o all’interno di altri spazi ristretti, questo braccio di ispezione rappresenta un’alternativa economica alle tradizionali attrezzature di ispezione che richiedono molto tempo.
MOLTEPLICI APPLICAZIONI
La domanda di apparecchiature di ispezione efficienti e affidabili è alta anche in altri settori. Attualmente, ad esempio, HiBot sta sviluppando anche robot anfibi per ambienti difficili come tubi allagati o tubi di caldaie.
HiBot, inoltre, permette agli utenti di visualizzare, analizzare ed elaborare i dati ispezionati utilizzando la tecnologia di elaborazione automatica per identificare i difetti in modo autonomo. Tuttavia, lo strumento virtuale va oltre l’aspetto software e fornisce una perfetta integrazione con l’hardware.
Come risultato, la navigazione autonoma, il monitoraggio della condizione del robot e altri servizi permettono all’utente di fare pieno uso dei robot. HiBox viene utilizzato sia per tenere traccia di ciò che è stato ispezionato sia per confrontare i dati ottenuti dai vari processi di ispezione.
Nel corso di due settimane, il robot di HiBot ha facilitato la pianificazione e il controllo della rimozione dei detriti dalla centrale nucleare di Fukushima.
HIBOT SI AFFIDA AGLI AZIONAMENTI MAXON
Nonostante l’utilizzo di tecnologie sofisticate come il controllo di robot simili a serpenti, SLAM o la combinazione di sensori, HiBot si affida esclusivamente agli azionamenti maxon.
Hiroshi Ito, ingegnere responsabile del progetto presso maxon Japan, ricorda: “Durante anni di test, il team di HiBot è stato colpito dalla precisione, dall’affidabilità e dall’ampia gamma di prodotti degli azionamenti maxon. Per garantire una portata e una mobilità ragionevoli, gli azionamenti - come lo stesso Float Arm - devono essere leggeri e compatti, ma allo stesso tempo fornire una coppia relativamente elevata”.
A seconda della distanza da raggiungere, un Float Arm è composto da 10 a 16 assi, che vengono posizionati da motori brushless del tipo EC 9.2 flat, EC 20 flat, EC 32 flat ed EC 45 flat. Una delle sfide principali è stata quella di integrare l’elettronica nella struttura senza alterarne la massa e l’equilibrio, in modo che il Float Arm potesse lavorare senza restrizioni. ©TECNeLaB
Il braccio robotico di HiBot trova applicazione anche in ambito aeronautico e rappresenta un’alternativa economica alle tradizionali attrezzature di ispezione.
