INNOVAZIONE

L'algoritmo che permette ai robot di risparmiare energia

Alcuni ricercatori della svedese "Chalmers University of Technology" hanno ideato un algoritmo capace di ridurre il fabbisogno energetico dei robot industriali di circa il 40%, rendendone più fluidi i movimenti e favorendo l’integrazione fra le varie macchine, senza compromettere efficacia e tempi di produzione. Nonostante i primi test siano positivi, serviranno anni di sperimentazione e ricerca per raggiungere l’obiettivo finale del progetto: trasformare questo strumento in un standard.

I robot consumano troppa energia all’interno del processo produttivo

Che ci piaccia o meno, il futuro delle industrie sarà sempre più popolato da macchine per l’automazione e robot. In molti casi hanno dimostrato di essere più adeguati ai lavori manuali rispetto a noi umani. Riguardo al loro utilizzo ci sono tuttavia ancora diversi problemi e uno dei più rilevanti è legato al loro consumo energetico: circa il 50% dell’energia utilizzata durante i processi di produzione viene consumata proprio dai robot. A seguito di questa rilevazione, alcuni ricercatori del Dipartimento di Segnali e Sistemi della “Chalmers University of Technology” hanno deciso di mettere a punto un algoritmo capace di diminuire l’impiego di energia da parte dei robot.

Un algoritmo per ridurre i consumi

Il lavoro di ricerca, guidato dal Professor Bengt Lennartson, è stato condotto all’interno di “Areus Project”, un progetto dell’Unione Europea dedicato alla sostenibilità energetica delle industrie, e ha coinvolto aziende come General Motors. Il risultato è un tool di ottimizzazione che rende più fluidi i movimenti del robot, riducendo accelerazioni e decelerazioni, ed elimina i “tempi morti”, durante i quali pur non muovendosi consuma energia. “Il nostro lavoro consente semplicemente alle macchine di muoversi più lentamente senza ridurne l’efficacia e senza dilatare le tempistiche della produzione”, ha spiegato il docente di automazione Bengt Lennartson. Tutto ciò è reso possibile attraverso una maggiore integrazione fra i vari robot durante le diverse fasi di produzione industriale.

Come funziona lo strumento di ottimizzazione

E' chiaro: il consumo energetico delle macchine non dipende dal lavoro che svolgono, bensì da come lo svolgono. Secondo i ricercatori la soluzione potrebbe essere quella di riuscire a coordinare le loro azioni: l’algoritmo di ottimizzazione individuerà le zone nelle quali i robot della stessa area entreranno in contatto, e per ognuna di queste identificherà le posizioni di entrata e di uscita. Lo strumento, dunque, comincerà registrando dati e informazioni sui movimenti delle macchine, successivamente verranno analizzati con lo scopo di elaborare nuove istruzioni che il robot eseguirà nel prossimo ciclo.

L’algoritmo permette di risparmiare fino al 40%

I test preliminari dell’algoritmo sono stati effettuati presso il “Laboratorio di Robotica e Automazione” dell'università: dai primi risultati le riduzioni dei consumi energetici variano dal 15% al 35% per quanto riguarda i movimenti dei singoli robot, mentre circa del 40% per quanto riguarda sistemi multi-robot. Sarà comunque necessario testare lo strumento attraverso cicli industriali più robusti. Uno standard per il futuro. L’implementazione di questo algoritmo sarebbe davvero molto importante per diverse aziende che fanno un uso massiccio di macchine automatizzate e, in particolare, il suo impatto potrebbe giovare all’industria automobilistica. Secondo quanto affermato da Kristofer Bengtsson, altro docente coinvolto nella ricerca, l’obiettivo finale del progetto è quello di “trasformare il tool di ottimizzazione in uno standard, in una caratteristica già inclusa nell’algoritmo dei robot”. Per arrivare a questo risultato serviranno però ancora diversi anni di sviluppo e sperimentazioni da parte dell’ingegneria.

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