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KR AGILUS - Robot per la pulizia delle finestre

Il KR AGILUS raggiunge nuove vette pulendo le finestre

I risultati ottenuti da Skyline Robotics hanno superato anche gli obiettivi più ottimisti di molte altre imprese. L'azienda di Tel Aviv ha automatizzato la pulizia delle facciate dei grattacieli in tutto il mondo, un lavoro che per oltre 100 anni è sempre stato svolto manualmente. Finestra dopo finestra.


Ozmo: il meglio di KR AGILUS, l'elaborazione digitale delle immagini e l'IA

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.
Pulizia automatica delle grandi superfici in vetro: quello che un tempo era un lavoro manuale ora viene svolto da un robot lavavetri sui grattacieli, vetro dopo vetro

Cinque anni di preparazione per una pulizia perfetta

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.

In alto sulla vetrata

Dove prima tre persone pulivano ad altezze vertiginose, grazie a Ozmo sono necessari solo un KR AGILUS e una persona che controlla il sistema di pulizia sul tetto

Pulizia degli edifici: Ozmo vede, sente e pensa

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.

Campione di resistenza alle intemperie, in tutto il mondo

Il raggio d'azione del robot lavavetri è di 1,10 m. Secondo Ross Blum, “uno dei motivi più importanti per cui Skyline ha scelto KUKA è stato il fatto che il KR AGILUS è in grado di operare anche in ambienti esterni, al contrario della maggior parte dei concorrenti. A ciò si aggiunge la credibilità del marchio KUKA e del team mondiale che lo sostiene.” Blum aggiunge che questi robot molto affidabili sono classificati IP67 e che la loro manovrabilità a sei assi è stata un fattore chiave nella decisione di Skyline Robotics. Perché Ozmo deve anche confrontarsi con l'architettura moderna e le complesse forme geometriche delle facciate in vetro di alcuni grattacieli.
Con un raggio d'azione di 1,10 m, il robot KR AGILUS pulisce anche le facciate dalle forme più complesse

Più libertà grazie al controllo per piccoli robot KR C5 micro

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.”
Robot per la pulizia delle finestre KR AGILUS Il piccolino mostra i muscoli durante la pulizia delle facciate in vetro e può essere utilizzato in modo flessibile

Le raffiche di vento non fanno perdere l'equilibrio a Ozmo

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.

Molti anni di esperienza

“Molte aziende di robotica stanno cercando di entrare nel settore della pulizia automatizzata delle facciate”, sottolinea Michael Brown, presidente e amministratore delegato di Skyline Robotics. “Tuttavia, questo settore è molto complesso e richiede competenze nel campo della matematica, soprattutto in termini di intelligenza artificiale e apprendimento automatico. Non si può semplicemente piazzare un robot su una piattaforma aerea e pensare che basti. Abbiamo lavorato per anni con i lavavetri per perfezionare il nostro sistema e assicurarci che abbia gli algoritmi necessari per ambienti variabili.”
Ozmo vede, sente e pensa. In questo modo, il robot lavavetri lavora più agevolmente lungo la facciata

Partner forti per il robot lavavetri

Sottolinea inoltre che le partnership abbiano svolto un ruolo importante nello sviluppo di Ozmo: “KUKA ci ha assistito in ogni fase del processo e non avremmo potuto chiedere un partner migliore“, afferma Brown. “Non appena avremo completato la cosiddetta fase del proof-of-concept a New York, vogliamo incontrarci di nuovo con KUKA per discutere di come ottimizzare o migliorare ulteriormente il nostro prodotto con la loro tecnologia. Riteniamo che la collaborazione con KUKA sia fondamentale per il successo della nostra azienda.”
Massima efficienza ed elevate prestazioni di pulizia – questo ha convinto anche numerosi investitori

Promozione per Ozmo a New York

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.”

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