Il KR AGILUS raggiunge nuove vette pulendo le finestre

Per l'automazione della pulizia delle finestre, il team di Skyline Robotics ha sviluppato Ozmo: questo sistema combina il robot KR AGILUS di KUKA con un sistema di elaborazione delle immagini digitalizzato, l’intelligenza artificiale (IA) e le tecnologie di apprendimento automatico. Il lavoro che prima richiedeva tre o quattro mesi di duro impegno fisico viene ora svolto automaticamente da Ozmo in poco meno della metà del tempo. Il miglioramento più importante di questo nuovo sviluppo: il sistema garantisce la sicurezza, sostituendo gli operatori umani sulla piattaforma aerea. Perché la pulizia manuale delle facciate in vetro richiede solitamente tre o quattro dipendenti: due persone eseguono la pulizia della facciata sulla piattaforma aerea, una persona è presente sul tetto dell'edificio e talvolta un'altra è necessaria a terra. Per lavorare con Ozmo è sufficiente una sola persona, che controlla la piattaforma aerea, l'alimentazione elettrica e idrica e la gru. Nel frattempo, il robot si occupa della facciata in vetro.

Per garantire l’alimentazione di elettricità e acqua, Ozmo è stato progettato per inserirsi nell'infrastruttura esistente dell’unità di manutenzione degli edifici (Building Maintenance Unit. BMU), utilizzando l'elettricità e l'acqua dell'edificio stesso. La piattaforma aerea comprende una tavola con vari sensori e computer. In cima si trova il braccio robotico con la sua telecamera Lidar (Lidar sta per “light imaging, detection and ranging” e per l'uso di impulsi laser). La telecamera lidar utilizza laser di classe 1, innocui per l'uomo. Non appena il tavolo viene fissato alla piattaforma aerea esistente per la pulizia delle facciate, il sistema è pronto per l'uso.

Ross Blum, Presidente e COO di Skyline Robotics, riferisce che il team di Skyline ha lavorato al progetto Ozmo per gli ultimi cinque anni. In questo periodo sono stati superati diversi ostacoli tecnologici e si sono fatti i passi necessari verso l'integrazione di tutti i componenti e delle funzionalità. Questo include anche il robot industriale KR AGILUS e la sua programmazione, che consente al braccio del robot di imitare i movimenti umani durante la pulizia delle finestre.

Per Ross Blum esistono analogie con i sensi umani, quando spiega il funzionamento e le proprietà del sistema Ozmo: “Il braccio del robot comunica con la telecamera lidar, che gli permette di 'vedere', e con un sensore di forza/coppia all'estremità della spazzola di pulizia, che rappresenta il suo 'senso del tatto'. Il software del sistema funge da 'cervello' e raccoglie i dati dalle varie telecamere e dei sensori, ottimizzando continuamente la pianificazione del percorso ad una velocità di circa 200 volte al secondo, mentre Ozmo scende automaticamente lungo la vetrata del grattacielo.” Il cuore della soluzione Ozmo è il KR AGILUS in versione Waterproof, abbinato a un'intelligenza artificiale basata su software, che ne consente l'utilizzo per la pulizia delle facciate in vetro. Skyline Robotics ha sviluppato un algoritmo che riferisce al robot i dati sul controllo della forza e altre variabili. In questo modo è possibile controllare la pressione che il robot esercita sul vetro dell'edificio.

Nel sistema Ozmo, il controllo per piccoli robot KUKA KR C5 micro contribuisce in modo significativo al rispetto delle varie limitazioni di peso delle piattaforme aeree in tutto il mondo. Il KR C5 micro pesa solo 9,8 kg, ovvero fino a 16 kg in meno rispetto a controlli analoghi, e occupa anche molto meno spazio. In alcuni casi, Skyline Robotics è in grado di ospitare più KR AGILUS su un'unica piattaforma aerea, anche con restrizioni di peso più severe. “Vogliamo essere all’avanguardia nell’utilizzo dei robot al di fuori degli ambienti controllati”, sottolinea Blum. “E crediamo che KUKA sia il partner di automazione ottimale per raggiungere questo obiettivo. Inoltre, con la sua robotica, KUKA si spinge ben oltre i confini delle applicazioni tipiche e non vediamo l'ora di lavorare a più stretto contatto con i suoi ingegneri per sviluppare prodotti specificamente adattati agli ambienti esterni.”

Tutta la tecnologia integrata nel sistema Ozmo è estremamente avanzata, in particolare il software e i componenti hardware di livello assoluto. Da un lato, consentono a Skyline Robotics di controllare e adattare costantemente i movimenti del robot mentre pulisce le finestre. Dall’altra è possibile stabilizzare la piattaforma aerea con il robot in tempo reale. Si tratta di una sfida, perché si devono sempre prevedere eventi imprevisti come le raffiche di vento o le particolarità della cinematica della gru. Questi possono far sì che un lato della piattaforma sia più inclinato verso il basso dell'altro. Ma Ozmo è in grado di rilevare queste variabili e di compensarle immediatamente. Questo garantisce la massima qualità della pulizia dei vetri e il percorso più efficiente. Per la stabilizzazione, Ozmo utilizza il robot KR AGILUS e la sua capacità di agire come forza contraria per una piattaforma di lavoro non stabilizzata. Il braccio del robot rimane quindi sulla finestra dell'edificio per un ulteriore mezzo secondo, evitando movimenti oscillatori della piattaforma aerea. Secondo Ross Blum, Skyline Robotics è la prima e finora unica azienda di robotica che è riuscita ad utilizzare un braccio robotico in questo modo.

A proposito della fase del proof-of-concept: per questo passo Skyline Robotics può contare su un ampio supporto. L'azienda ha annunciato di aver completato un round di finanziamento da 6,5 milioni di dollari. Skyline Standard Holdings ha guidato il round di finanziamento, a cui hanno partecipato Kärcher New Venture GmbH, Gefen Capital e altri. “Kärcher è lieta di continuare a sostenere Skyline Robotics nella sua missione di creare un ambiente di lavoro più efficiente e sicuro per la pulizia delle finestre su scala globale“, ha dichiarato Patrick Nennewitz, Responsabile Corporate Venturing di Kärcher New Ventures GmbH. Secondo Nennewitz, “la capacità di Skyline di utilizzare i robot per trasformare un settore e creare allo stesso tempo posti di lavoro è un modello che altre aziende di robotica dovrebbero emulare”. Visto che gli edifici diventano sempre più alti e la forza lavoro si riduce, Skyline è stata fondata proprio nel momento giusto.”