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Dipartimento di Ingegneria, ICT e Tecnologie per l’Energia e i Trasporti Brevetti Titolo Apparecchiatura robotizzata con dispositivo di sicurezza perfezionato e metodo di controllo per la verifica in tempo reale delle grandezze cinematiche di stato dell'apparecchiatura robotizzata. Rif. CNR 10157 Titolare(i): CNR Istituto: ITIA Inventore di riferimento: Federico Vicentini Territori di vigenza: IT, EP Data di priorità: 28/09/2010 Abstract Il metodo convalida grandezze di moto di un meccanismo sensorizzato (ad es. robot) attraverso piattaforme inerziali ai fini della sicurezza delle macchine. La sicurezza funzionale (EN ISO 13489) per robot o dispositivi simili prevede la verifica di affidabilità e il monitoraggio dei segnali delle grandezze di controllo per garantire integralmente (>99%) l’individuazione di guasti. Il metodo introduce una ridondanza funzionale al sistema attraverso sensori esterni, applicati alla macchina, in grado di produrre una informazione equivalente. Sono identificate discordanze cinematiche istantanee dovute a fenomeni a dinamica elevata (ad es. motori in fuga), pur in presenza di errori di deriva nell’integrazione dei segnali dei sensori. In assenza di un segnale/dato veritiero assoluto (ground truth) entrambi i canali sono sottoposti a verifica funzionale, riducendo la probabilità di non individuare discordanze. Background L’invenzione di inserisce tra le dotazioni di sicurezza dei robot e monitoraggio condizioni di sicurezza. La verifica dei segnali cinematici ai fini della sicurezza è richiesta in linea e lungo traiettorie non note a priori. Sono note solo applicazioni in cui la sicurezza è verificata come rispetto di intervalli codificati prima dell’esecuzione del moto; mentre l’uso di piattaforme inerziali è noto per il tracciamento del moto e la verifica di soglie di sicurezza, non è noto ai fini della sicurezza funzionale (non usabile in validazione). Tecnologia Il metodo utilizza canali generici, relativi a sensori diversi, per la verifica di grandezze critiche per la sicurezza. La comparazione, eseguibile su dispositivi dedicati e certificati, verifica l’integrità e la consistenza di tali dati. Il metodo di verifica consente di usare i dati stessi come azzeramento dell’errore nell’utilizzo delle piattaforme inerziali, preservando l’affidabilità del passo di calcolo successivo. Vantaggi e Applicazioni L’invenzione può essere utilizzata come dotazione di sicurezza aggiunta a dispositivi che non ne sono provvisti e sono impiegati in applicazioni robotiche collaborative con l’uomo (es. medicale). I vantaggi principali sono la configurazione come accessorio indipendente esterno alla macchina; la possibilità di intercettare fenomeni rischiosi rapidi; la semplicità della procedura di azzeramento dei disturbi di deriva. Stadio di Sviluppo È disponibile un prototipo dell’algoritmo (calcolo e verifica logica per azzeramento errore) su piattaforma sperimentale (robot, sensore inerziale, CPU safe (ISO 13489 PLe) e non safe). Successivamente al deposito è stata completata la sicurezza funzionale del protocollo dati. 110