Braccio robot antropomorfo a 6 assi low cost

Non avrei mai immaginato di poter progettare un braccio robot antropomorfo a 6 assi, invece è stato uno dei miei primi lavori.

Ho eseguito la progettazione per un’azienda che produce macchinari per automazione. Inizialmente è stato concepito come apparecchiatura elettromedicale per effettuare scansioni 3D di parti del corpo umano, tuttavia si è ben adattato all’utilizzo di package picking robot.

Il punto forte del sistema è il suo costo. Solitamente il costo di produzione è elevato perché legato alle tecniche di lavorazione. Questo braccio robot è stato concepito per essere prodotto da un singolo foglio di alluminio. I profili che lo compongono sono frutto di semplici lavorazioni 2D, dove l’unico elemento termoformato/formato è la carena protettiva. La carena per semplicità costruttiva è stata ottenuta con della vetroresina, in modo da essere prodotta a basso costo anche per piccole serie. Tuttavia è possibile produrla anche con termoformatura di materiali plastici.

Senz’altro sul mercato sono presenti robot con prestazioni elevate, ma dal costo che pochi possono permettersi. La sua struttura in lega di alluminio e l’ottenimento da semplici lavorazioni, nonchè i tempi di produzione bassissimi, permettono di abbattere notevolmente il costo del braccio. La ditta committente in oltre ha sviluppato un apposito software per l’utilizzo in isole di lavoro concepite per piccole e medie imprese.

Insomma, elevati contenuti tecnologici anche per comuni mortali.

Nel rendering uno spaccato del braccio, con evidenza dei principali motori per la movimentazione.

Sviluppi futuri: adozione del braccio robot nel 3dprinting.

Braccio Robot Antropomorfo a 6 assi
Braccio Robot Antropomorfo a 6 assi

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  1. Stefano Terzoni ha detto:

    Sono alla ricerca di un braccio meccanico a prezzo modesto per la pallettizzazione di bancali di pellet. Il sacchetto da riporre pesa 15 Kg. Il prodotto descritto potrebbe essere inserito in una linea produttiva; ha un idea di costo del prodotto.

    Cordialmente

    Stefano Terzoni

    1. StefanoStaccone ha detto:

      Buongiorno,
      purtroppo la sua capacità di carico non è sufficiente per la movimentazione del materiale da lei richiesto, le dimensioni non sono sufficienti. Le dico comunque che può trovare ottimi bracci robot a prezzi decisamente bassi sul mercato dell’usato. Non è raro, ahimè, avere notizie di smantellamenti di linee produttive. Il costo medio per quello che serve a lei, sul mercato dell’usato, va da 5000 a 20000 euro a mio avviso. Probabilmente, sul mercato del nuovo il costo è compreso tra 20 e 30 mila euro per le sue necessità. Ovviamente anche la programmazione ha un peso, in funzione delle ore necessarie.
      Se ha necessità, sono a disposizione.
      Saluti,
      Stefano Staccone.

  2. Matteo ha detto:

    Buon pomeriggio Staccone
    Anche io sono un ingegnere meccanico, e per la tesi di laurea ho progettato e realizzato un robot analogo al tuo, solo con due assi in meno e senza carena protettiva e monta dei servomotori. Volevo chiederti come hai realizzato il basamento, ovvero su cosa poggia l’intero robot per ruotare?
    Il mio, visto le dimensioni ridotte, poggiava con un albero verticale su un cuscinetto radiale, anche se il layout di montaggio prevede un assiale e un radiale.

    Complimenti per il tuo lavoro, è davvero eccezionale.
    Saluti

    Matteo Garau

    1. StefanoStaccone ha detto:

      Buon pomeriggio Matteo,
      grazie per il tuo commento. Il basamento è concettualmente analogo al tuo, con un albero centrale, ma la base poggia su un cuscinetto reggispinta a sfere di diametro elevato (se non ricordo male 25 cm). L’albero è flangiato sulla base (quindi la base stessa va bloccata) e sul supporto superiore è presente un cuscinetto a rulli conico. Una ghiera chiude il tutto, “impacchettando” il sistema. Sullo stesso albero, superiormente la ghiera, è presente una ruota dentata con cinghia rinforzata, in modo che la coppia trasmessa dal motore stepper sia moltiplicata (se non ricordo male 1:6). Ovviamente tecnicamente non è il top, ma funziona piuttosto bene e costa davvero poco produrlo. Tutti i cuscinetti sono incassati nei supporti in alluminio, in modo da ridurre gli spazi.
      Sono a disposizione per qualsiasi domanda. E complimenti a te, ho visto il tuo lavoro con software open source.
      Saluti,
      Stefano.

  3. michele ha detto:

    Buonasera.
    Io volevo capire il costo di un robot, a grandi linee, che deve sostanzialmente posizionare piccoli componenti di diametro che possono variare da 5mm a 50mm in un basamento, in posizioni ben definite, dopo aver inserito i componenti in questo basamento, il basamento dovra essere trasportato in una posizione di saldaggio.Il peso massimo di questi componenti + basamento dovrebbe essere all’incirca di 1kg, massimo 5kg.

    1. StefanoStaccone ha detto:

      Buonasera Michele,
      il costo del robot è legato anche alle dimensioni dello spostamento da eseguire e al posizionamento dei pezzi, in funzione del quale vengono definiti il numero di assi. Per applicazioni simili probabilmente potrebbero bastare dai 1000 ai 2000 euro (mercato dell’usato), tuttavia in funzione degli spazi da coprire e del numero di assi la cifra può essere anche 10 volte più grande. Oltre al costo di base va aggiunta la programmazione, anch’essa costosa. Quindi ogni applicazione va vista e definita in modo preciso, basta poco per aumentare notevolmente i costi.

  4. loreto ha detto:

    Buongiorno,
    sto valutando l’utilizzo di bracci antropomorfi nel settore tessile.
    Avrei bisogno di informazioni per decidere se possono effettuare alcuni tipi di posizionamento.
    Potrebbe aiutarmi?
    La ringrazio e attendo una sua risposta.
    LDR

    1. StefanoStaccone ha detto:

      Salve, certamente. Può contattarmi tramite email, dalla sezione contatti o semplicemente chiamandomi al numero presente nella scheda contatti. Saluti, Stefano Staccone.

  5. dario ha detto:

    salve potrebbe il suo robot sostituire un barman ? esiste un braccio robotico che gia lo fa ma è veramente ingombrante

    1. StefanoStaccone ha detto:

      Salve, anche se la domanda può risultare banale, in realtà vi sono diversi esperimenti con obiettivo quello di creare cocktail in modo autonomo. Direi che la risposta è si, tuttavia la complessità della cosa rende il tutto un esercizio di stile, privo di basi economiche. Basti pensare che con il costo da sostenere, necessario per sviluppare un prodotto simile, probabilmente si copre lo stipendio lordo di un barman per diversi anni. Tuttavia mi sono imbattuto in progetti opensource con controller programmati in maniera da creare cocktail in modo automatico dal costo estremamente minore e decisamente più alla portata. Saluti e buone feste!

  6. Alessio ha detto:

    Buongiorno sig. Staccone, sto cercando un braccio meccanico che permetta di effettuare assemblaggi di materiali di piccole dimensioni che solitamente vengono fatti manualmente. La parte finale del braccio deve avere la forma di una mano in modo che possa prendere i componenti di diversa forma e montarli. Per fare questo tipo di lavoro è necessario che 2 bracci lavorino simultaneamente. La precisione e velocità sono la cosa fondamentamentale, il peso da sostenere è irrilevante i componenti sono al massimo di gr.100. Pensa ci sia qualcosa di già esistente ad un costo economico o se deve essere progettato che spesa potrebbe avere?
    La ringrazio anticipatamente per un suo riscontro.

    Alessio Lotti

    1. StefanoStaccone ha detto:

      Buongiorno,
      grazie per la richiesta. Se parliamo di bracci robot in grado di assemblare piccoli componenti con l’ausilio di “mani”, purtroppo non è possibile avere soluzioni troppo economiche. E’ necessario un sistema estremamente preciso, sia meccanicamente che elettronicamente, e un software che dia la possibilità di essere programmato in tal senso. Ci sono quindi costi dell’hardware e costi dell’operatore, che deve essere capace di eseguire tale programmazione.

      In realtà per assiemare componenti di piccole dimensioni in maniera veloce vengono usate isole di lavoro con quelli che in gergo vengono chiamati “ragni”. Sono estremamente veloci, hanno una sorta di pinza sulla punta che ha la funzione di presa e possono compiere operazioni estremamente complesse. Non sapendo quali componenti deve assiemare, mi sentirei di consigliare una soluzione simile che (forse, è da stimare) può essere estremamente più economica. Se vuole, posso darle altre informazioni in tal senso.

      Cordiali saluti,
      Stefano Staccone.

  7. roberto ha detto:

    Buongiorno
    Ho letto sul suo ultimo post dell’esistenza di isole di lavoro con bracci di lavoro chiamati in gergo “ragni”, Potrebbe essere più preciso o indicarmi qualche sito internet dove poter visionare tali strutture e capirne il funzionamento. Vorrei realizzare un sistema che inserisca delle viti su una piastra, inserisca una rondella e ne avviti il dado (M8), ed un’altra postazione che inserisca un piccolo particolare in metallo sui fori della piastra.
    Attendo fiducioso una sua risposta.
    Grazie

    1. StefanoStaccone ha detto:

      Buongiorno,
      Posso certamente indicarle un sito internet di riferimento, dal quale potrà sicuramente ottenere informazioni per fare ulteriori ricerche.
      Facevo riferimento a robot del tipo “delta” usati nelle isole di lavoro per funzioni pick and place. Può vedere un esempio qui: http://new.abb.com/products/robotics/application-software/pickmaster
      Quest’altro video, semplicemente splendido, è sicuramente più aderente alla sua applicazione:
      https://www.youtube.com/watch?v=ThWwuId0Fas
      Non ho idea del budget a disposizione e delle sue competenze nel settore, tuttavia mi sento di dirle che non sono sicuramente sistemi economici. Immagino abbia già fatto le dovute valutazioni rispetto alla produttività necessaria.
      Grazie per l’interesse, Stefano.

  8. marco Buiatti ha detto:

    Buongiorno Sign. Staccone la chiamo a nome della ditta in cui sono uno dei soci per chiederle un consiglio per
    un braccio antropomorfo che si possa programmare con un software in nostro possesso “Delcam PouwerMill”
    Dovrebbe servirci per posizionare dei pezzi di peso max 500 grammi per essere marcati un una macchina a laser.

    1. StefanoStaccone ha detto:

      Buonasera, da quanto ho visto il software Delcam Powermill funziona piuttosto bene con i kuka, ho visto applicazioni dove usavano un mandrino collegato sulla testa di un KR150. Tuttavia, da quanto ricordo è presente una libreria piuttosto estesa nel programma dove sono presenti diversi bracci robot già supportati. Provate a vedere cosa c’è nella vostra versione. Saluti, Stefano Staccone.

  9. Gatti Roberto ha detto:

    Buongiorno Sig. Stefano mi chiamo Gatti Roberto, le scrivo per le specifiche del braccio robotico antropomorfo che vedo qui nel suo sito in rendering se può essere usato nel campo della verniciatura di piccoli oggetti, in attesa di una sua risposta la saluto.

    1. StefanoStaccone ha detto:

      Buongiorno, le ho risposto tramite email. Grazie per la richiesta, Stefano Staccone.

  10. Francesco De Rosa ha detto:

    sono interessato alla stessa richiesta del Sig. Gatti potrebbe inviarmi le specifiche ed un prezzo di base,in attesa la saluto

  11. marcello bonatombonato1949@gmail.com ha detto:

    siamo interessati a una collaborazione con te . se interessato ti preghiamo di contattarci. saluti m.bonato

  12. Ciro Formicola ha detto:

    Salve sarei interessato per un robot fresatura polistirolo. Il blocco massimo da lavorare è di 1m x 1 m .
    Può contattarmi al 335 286 614

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