Transform Robotics TR1 - ULS Robotics
Robot Umanoide Transform Robotics (TR1)
Il robot umanoide Transform Robotics 1 (TR1) è un progetto di ULS Robotics orientato allo sviluppo di una nuova generazione di robotica trasformabile. Il concetto chiave è la possibilità di trasformare il robot dalla forma di esoscheletro (modalità E) in una piattaforma umanoide autonoma (modalità H), aumentando la versatilità delle applicazioni, dal supporto al personale in modalità esoscheletro fino all'esecuzione autonoma di attività logistiche o di servizio in modalità umanoide.
Secondo i dati del produttore, TR1 può raggiungere un'altezza fino a 190 cm, con un peso di circa 120 kg e 27 gradi di libertà (DOF). Il robot si distingue per una capacità di carico fino a 40 kg e una potenza di calcolo fino a 275 TPOS, che indica la sua capacità di gestire operazioni più impegnative. Un elemento trasformativo è il meccanismo che consente al robot di passare dalla forma di esoscheletro a quella di robot umanoide completo, supportando diversi modelli di lavoro - a seconda che debba collaborare con un operatore o operare autonomamente.
Storia e sviluppo
Robot umanoide TR1
Tokyo Robotics si è finora concentrata su soluzioni che integrano robot collaborativi nei settori industriale e della ricerca. Nel progetto Torobo, l'azienda ha deciso di combinare la propria esperienza nei manipolatori robotici di precisione con l'ambizione di creare una piattaforma bipede sviluppata in particolare nell'intelligenza artificiale e nell'apprendimento del movimento.
Dai manipolatori robotici all'umanoide
- I precedenti progetti dell'azienda comprendevano robot fissi e mobili per attività industriali e sistemi di controllo con particolare attenzione al controllo della forza e al rilevamento delle collisioni. Torobo rappresenta un passo avanti verso una meccanica bipede più complessa e movimenti simili a quelli umani.
- Grazie alla capacità di carico delle braccia, al design innovativo della testa con sensori opzionali e telecamera di profondità e a una base mobile omnidirezionale, il robot può fungere sia da assistente nei processi logistici sia da piattaforma R&D per testare algoritmi di controllo del movimento in ambienti impegnativi.
Integrazione con sistemi AI e apprendimento per dimostrazione
- Il produttore attribuisce grande importanza alle tecnologie di apprendimento tramite dimostrazione e ai metodi di controllo della forza (impedenza, rilevamento delle collisioni). Ciò consente al robot un'interazione "delicata" in condizioni in cui la sicurezza delle persone è prioritaria.
- Grazie al supporto per il sistema ROS, Torobo può utilizzare diversi pacchetti software responsabili, tra l'altro, della pianificazione del movimento, MoveIt, della visualizzazione, RViZ, o della simulazione, ad esempio MuJoCo. La struttura e il software del robot consentono di testare rapidamente strategie di reinforcement learning o algoritmi di computer vision, supportati anche da un computer aggiuntivo con scheda RTX 4070, se richiesto dal cliente.
Specifiche tecniche
Specifiche tecniche del robot umanoide Transform Robotics TR1
Il robot Transform Robotics 1 (TR1), sviluppato da ULS Robotics, si basa sull'idea di combinare la forma di esoscheletro (modalità E) con una modalità umanoide completamente autonoma (modalità H). In questo modo la piattaforma può svolgere diverse funzioni - dal supporto all'operatore nei lavori fisici fino all'esecuzione autonoma di attività in ambienti progettati per le persone. Di seguito sono presentati i principali parametri tecnici di TR1:
| Parametro | Valore | Note |
|---|---|---|
| Altezza (robot in forma umanoide) | 190 cm | Consente di operare a un'altezza simile a quella umana. |
| Numero di gradi di libertà (DOF) | 27 | Elevata mobilità dei giunti, che consente di eseguire molti movimenti complessi. |
| Sensori di forza (sei assi) | 4 ~ 8 | Supportano il controllo preciso della forza e della coppia nelle articolazioni chiave. |
| Peso (massa totale) | 120 kg | Consente movimenti stabili e la movimentazione di carichi fino a 40 kg. |
| Capacità di carico finale | 40 kg | Progettata per compiti che richiedono il sollevamento di carichi di peso medio in ambienti di servizio o di magazzino. |
| Autonomia della batteria | 2 ore | Sufficiente per svolgere attività operative di media durata; possibilità di ricarica tra un'attività e l'altra. |
| Potenza di calcolo | 275 TPOS | Supporta algoritmi AI e l'elaborazione in tempo reale di grandi insiemi di dati. |
| Modalità doppia | - Esoscheletro (modalità E) - Umanoide (modalità H) |
Il robot può funzionare come esoscheletro di supporto o come umanoide autonomo, a seconda dei requisiti delle attività. |
Meccanismi di movimento flessibili
- Esoscheletro di apprendimento AI: In modalità E il robot funziona come uno "scheletro" di supporto all'operatore, sostenendo i muscoli umani nelle attività che richiedono maggiore forza o precisione.
- Funzionamento autonomo umanoide: In modalità H il robot passa al funzionamento autonomo, utilizzando la potenza di calcolo integrata (275 TPOS) e 27 DOF, che gli consentono di muoversi in condizioni che richiedono mobilità e manipolazione di oggetti.
Struttura innovativa
- Artiglio a tre dita: Una robusta pinza proprietaria a tre dita, supportata da un sistema di controllo della forza e rilevamento degli ostacoli. Grazie a questa soluzione TR1 può operare in ambienti che richiedono precisione e resistenza.
- Sistema super potenza: Un corpo con un potenziale di trasformazione praticamente illimitato, che combina le funzioni di un umanoide e di un esoscheletro. Ciò consente l'adattamento a diversi scenari di lavoro - dal supporto alla persona nelle attività manuali fino all'operatività autonoma.
TR1
Applicazioni e casi d'uso
Grazie al concetto a doppia modalità, esoscheletro / umanoide, Transform Robotics 1, TR1, può essere utilizzato in un'ampia gamma di settori e situazioni. Dall'assistenza alla persona in modalità E fino alla piena autonomia in modalità H, il robot offre una versatilità rara nelle soluzioni tradizionali.
Supporto nei Lavori Fisici (Modalità E - Esoscheletro)
Supporto e sollevamento: Nella forma di esoscheletro, TR1 può aiutare i lavoratori a trasportare carichi più pesanti, riducendo l'affaticamento e il rischio di infortuni.
Settore della logistica e del magazzinaggio: Il robot funziona come un "supporto per il corpo", riducendo lo sforzo in attività come il picking delle merci o la sistemazione dei prodotti sugli scaffali.
Attività umanoidi autonome (modalità H, funzionamento autonomo)
Applicazioni Industriali Leggere: Il robot si muove in ambienti organizzati per l'uomo, manipolando oggetti fino a 40 kg (all'estremità del braccio), e può supportare attività di assemblaggio o trasporto di componenti.
Settori dei Servizi e del Marketing: La mobilità bipede e la silhouette umanoide attirano l'attenzione durante eventi e nei punti di servizio. Questa forma di interazione costituisce un'attrazione aggiuntiva e supporta le attività promozionali.
Settore dell'istruzione e ricerca
Attività R&D: L'integrazione con sistemi AI e machine learning rende TR1 una piattaforma per testare nuovi algoritmi di controllo, riconoscimento di pattern e pianificazione dei movimenti in condizioni vicine agli ambienti reali.
Laboratori di robotica: Studenti e ricercatori possono utilizzare il carattere multimodale del robot, combinazione delle modalità E e H, per ricerche sull'interazione uomo-robot, sulla biomeccanica del movimento o su forme avanzate di collaborazione.
Ambiente sanitario e riabilitativo
Modalità di assistenza ai pazienti: Un robot sotto forma di esoscheletro supporta la riabilitazione motoria o aiuta le persone con forza limitata negli spostamenti.
Modalità autonoma: Nelle aree che richiedono il trasporto di materiali medicali leggeri o l'assistenza al personale, il robot può percorrere autonomamente i corridoi consegnando piccole attrezzature, ad esempio bende o medicinali.
Assistenza e cura domestica
Supporto nelle Attività Quotidiane: In ambiente domestico il robot può passare dalla modalità esoscheletro alla forma autonoma, aiutando a spostare oggetti o supportando l'utente nelle attività quotidiane.
Direzioni di sviluppo future: Grazie alle funzioni di apprendimento, come l’addestramento di grandi modelli e gli algoritmi adattivi, TR1 può sviluppare capacità di adattamento a esigenze e situazioni sempre più diversificate nell’ambiente domestico.
Transform Robotics 1 rappresenta quindi una visione della robotica del futuro, in cui un’unica piattaforma può svolgere sia il ruolo di esoscheletro di supporto sia quello di robot umanoide per attività autonome. In questo modo ULS Robotics introduce nel settore un concetto innovativo, incentrato sull'utilizzo flessibile del robot in diverse modalità e ambienti.
Tecnologia e innovazione, sicurezza
Transform Robotics 1
Il robot Transform Robotics 1 (TR1) di ULS Robotics introduce un approccio distintivo alla robotica umanoide grazie al concetto unico di trasformazione da esoscheletro (modalità E) a modalità umanoide completamente autonoma (modalità H). Questo approccio consente di adattare flessibilmente il robot a requisiti specifici, dal supporto all'operatore durante lavori più pesanti fino allo svolgimento autonomo di attività logistiche o di servizio.
Conversione dell'esoscheletro in umanoide
- Modalità operativa doppia: Il meccanismo di trasformazione consente a TR1 di funzionare sia come struttura esterna di supporto per una persona sia come robot umanoide autonomo capace di locomozione indipendente e manipolazione degli oggetti.
- Struttura Pieghevole: Il robot presenta una struttura progettata con attenzione che consente il passaggio dalla modalità esoscheletro alla modalità umanoide mantenendo stabilità e sicurezza.
Velocità e precisione del movimento
- 27 gradi di libertà (DOF): Un numero così elevato di assi di movimento supporta la locomozione fluida del robot e l'esecuzione precisa di attività che richiedono sequenze di movimento complesse, ad esempio il trasporto di oggetti in corridoi stretti o la discesa delle scale in modalità umanoide.
- Potenza di calcolo di 275 TPOS: L'elevata potenza di calcolo consente al robot di elaborare grandi insiemi di dati in tempo reale, ad esempio per l'analisi dell'ambiente o algoritmi avanzati di controllo del movimento.
Sicurezza e Controllo della Forza
- Sensori Meccanici a Sei Assi (4~8): Consentono al robot di rilevare con precisione sovraccarichi e collisioni, migliorando la protezione del personale e dell'ambiente circostante.
- Sistema ad artiglio a tre dita: La pinza proprietaria del robot è stata dotata di controllo della forza e funzioni di rilevamento degli ostacoli, riducendo il rischio di schiacciare o danneggiare accidentalmente oggetti delicati.
Exoscheletro AI Learning (modalità E)
- Supporto all'Operatore: Un robot in forma di esoscheletro consente a una persona di utilizzare forza assistita durante i processi fisici, aumentando l'efficienza con minore sforzo e un rischio inferiore di infortunio.
- Applicazione nella riabilitazione e nell'assistenza: La possibilità di adattamento ai parametri individuali dell'utente favorisce l'impiego di TR1 nelle strutture mediche, nei progetti di riabilitazione o nel supporto alle persone con mobilità ridotta.
Robot TR1
Integrazione e compatibilità, personalizzazione e adattamento delle soluzioni
ULS Robotics ha progettato TR1 pensando a un'ampia gamma di scenari nei quali il robot può collaborare con le persone oppure operare autonomamente. Gli aspetti fondamentali sono la modularità, l'architettura software aperta e le opzioni per adattare le funzioni del robot alle esigenze aziendali o educative correnti.
Struttura modulare e "Garment"
- Elementi strutturali sostituibili: Progettati in modo da consentire una facile aggiunta o sostituzione dei componenti, ad esempio diverse varianti di pinza o sensori aggiuntivi a supporto della navigazione.
- "Abbigliamento" opzionale del robot: Il produttore prevede la possibilità di personalizzare l'aspetto esterno, ad esempio il colore o i pannelli con il logo del cliente, un aspetto importante per l'immagine e la promozione.
Adattamento alle attività e ai sistemi IT
- Integrazione con ERP / WMS: Il robot può essere collegato a sistemi di gestione, ad esempio nei magazzini, ricevendo automaticamente ordini di trasporto mentre opera in modalità umanoide.
- Possibilità di Personalizzazione del Software: TR1 supporta diversi ambienti di sviluppo e librerie AI, facilitando la creazione di applicazioni dedicate, come il riconoscimento vocale o la pianificazione delle attività in base a regole definite nel cloud.
Supporto per algoritmi di apprendimento
- Utilizzo di modelli AI: La potenza di calcolo, 275 TPOS, consente l'integrazione di algoritmi di reinforcement learning o learning by demonstration, soprattutto nella modalità umanoide autonoma H.
- Addestramento su grandi set di dati: Il robot è progettato per l'addestramento di grandi modelli, ampliandone le potenziali funzioni dal riconoscimento delle situazioni all'adattamento a condizioni ambientali complesse.
Potenziale di Collaborazione con l'Uomo
- Modalità Esoscheletro: TR1 può funzionare come sistema esterno di assistenza, aiutando gli operatori nelle attività che richiedono maggiore forza e resistenza, riducendo l'affaticamento e migliorando la sicurezza sul lavoro.
- Modalità autonoma: Il robot può eseguire determinate attività senza necessità di supervisione continua, ad esempio nel trasferimento di merci in magazzino, nel lavoro su una linea di confezionamento o nell’assistenza presso un punto di servizio clienti
Grazie a queste proprietà TR1 rappresenta una piattaforma che può essere facilmente adattata a diversi ambienti, dai capannoni industriali, dove sono importanti efficienza e sicurezza, passando per le aziende di servizi, fino ai centri di ricerca e sviluppo focalizzati sulla creazione di algoritmi innovativi di controllo e apprendimento. La capacità di passare fluidamente tra modalità umanoide ed esoscheletro distingue ETH-01 come soluzione orientata alla flessibilità e alle applicazioni versatili.
Robot umanoide Transform Robotic
Vantaggi per i Clienti
Il Robot Umanoide Transform Robotics 1 (TR1) di ULS Robotics è un'innovativa combinazione di esoscheletro e umanoide autonomo. Questa struttura consente un rapido adattamento alle esigenze degli ambienti di servizio, industriali ed educativi, nei quali sono importanti sia la mobilità bipede sia la possibilità di supportare le persone nelle attività fisiche più impegnative. In questo modo aziende e istituzioni possono ottenere una piattaforma versatile che aumenta l'efficienza, riduce i costi operativi e amplia l'ambito dell'automazione.
Versatilità e flessibilità delle applicazioni
- Modalità Esoscheletro (E): TR1 può fungere da "scheletro" esterno che supporta i movimenti dell'uomo, aumentandone l'efficienza e riducendo al contempo il carico sull'apparato muscolare.
- Modalità Umanoide (H): Il robot acquisisce locomozione autonoma e la capacità di svolgere attività leggere di logistica o servizio, alleggerendo il personale nei luoghi in cui la presenza umana non è indispensabile nel ruolo di operatore.
Prestazioni con investimento moderato
- Capacità di carico fino a 40 kg: La capacità di trasportare carichi di questo peso consente di utilizzare TR1 in numerosi processi legati alla distribuzione delle merci o alla gestione delle attività manuali quotidiane.
- 2 ore di funzionamento a batteria: Sufficiente per una serie di attività operative di breve e media durata. Se necessario, il robot può essere ricaricato durante le pause o utilizzare soluzioni opzionali che supportano il funzionamento continuo.
Maggiore Sicurezza e Comfort
- Modalità Esoscheletro: Riduce il rischio di sovraccarichi e infortuni nelle attività che richiedono sollevamento, supportando il personale nei lavori fisicamente impegnativi o ripetitivi.
- Sensori di forza a sei assi: Offrono al robot un controllo preciso della coppia e della forza, consentendo di lavorare in sicurezza vicino alle persone e di prevenire efficacemente gli incidenti.
Possibilità di sviluppo e integrazione con AI
- Formazione sui grandi modelli: Il robot è predisposto per collaborare con algoritmi AI, inclusi metodi di apprendimento automatico, che possono aumentarne le capacità di adattamento e ampliare la gamma di compiti.
- Piattaforma orientata al futuro: Le forme robotiche bipedi hanno il potenziale per sostituire o supportare le persone in ambienti progettati per l’uomo, come scale e passaggi stretti. TR1 si inserisce in questa tendenza, offrendo la prospettiva di un continuo perfezionamento e ampliamento delle funzioni.
FAQ - Domande frequenti
Robot umanoide Transform TR1
Di seguito trovi le risposte alle domande più frequenti su TR1. Se hai ulteriori domande, consigliamo di contattare il produttore o NexaRob, che supporta l'integrazione e l'implementazione di soluzioni robotiche.
ULS Robotics offre Transform Robotics 1 principalmente attraverso progetti pilota o ordini dedicati. Disponibilità e configurazione dipendono dai requisiti specifici del cliente.
Il prezzo dipende dalla versione (gamma dei sensori, potenza di calcolo, moduli aggiuntivi), dal supporto tecnico e dall'integrazione con i sistemi IT. Dopo aver definito i requisiti può essere presentato un preventivo chiavi in mano.
Sebbene TR1 non sia strettamente limitato agli ambienti interni, offre le migliori prestazioni negli spazi chiusi o in condizioni controllate. Il funzionamento all'aperto e in condizioni meteorologiche avverse non rappresenta il suo principale ambito di destinazione.
In modalità E, il robot assiste il movimento umano, quindi viene fornita formazione sull'uso e sulla configurazione in sicurezza. Il produttore e le aziende di integrazione offrono generalmente istruzioni dedicate.
TR1 può lavorare fino a 2 ore con la batteria durante attività standard. Il tempo di ricarica e le modalità di ricarica dipendono dal metodo di alimentazione scelto.
Non sono state divulgate informazioni dettagliate. Di norma i robot umanoidi di questo tipo si muovono con cautela, adattando il passo alla stabilità e al terreno. È tuttavia possibile un aumento graduale della velocità con il perfezionamento degli algoritmi.
Il produttore pone l'accento sull'integrazione con il machine learning, inclusi i modelli di grandi dimensioni, suggerendo che TR1 possa essere esteso con servizi di analisi dei dati e algoritmi AI nel cloud, aggiunti da partner o integratori.
Le dimensioni di base, altezza 190 cm e peso 120 kg, si riferiscono alla forma umanoide. In modalità esoscheletro, le distanze e le lunghezze delle articolazioni possono variare, ma i parametri dettagliati devono essere concordati con il produttore.
Secondo le informazioni di ULS Robotics, il robot può supportare le persone con mobilità ridotta sotto forma di esoscheletro. Per implementarlo nei processi medici è tuttavia necessario tenere conto delle normative locali ed eseguire adeguati test di sicurezza.
Altre domande?
Se vuoi conoscere ulteriori informazioni sui robot umanoidi, visita la nostra sezione FAQ completa. Troverai altre domande, istruzioni dettagliate e suggerimenti utili.
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