Servodrive miniaturizzati e sicurezza funzionale: l’automazione di Elmo Motion Control

Il mercato del motion control è estremamente diversificato, guidato principalmente dall’automazione di macchine e processi industriali, soprattutto nei settori della produzione di semiconduttori ed elettronica.

Oltre alle applicazioni industriali tradizionali, vi sono aree emergenti, come i veicoli a controllo remoto e la robotica, che stanno vivendo una rapida crescita e che sostanzialmente estenderanno il mercato del controllo del movimento a nuovi casi d’uso.

Nei prossimi anni, lo sviluppo del mercato sarà trainato dall’integrazione dell’AI alla robotica, soprattutto nelle aree che coinvolgono sistemi simili all’essere umano e controllati a distanza. Un’evoluzione che traina anche la necessità di robusti protocolli di sicurezza funzionale.

Con uno sguardo a questi trend e soluzioni innovative Elmo Motion Control supporta le aziende nel liberare il potenziale e i vantaggi della Smart Factory.

Titanium Maestro e Platinum Bassoon: le novità Elmo per il motion control

Elmo si distingue per la sua specializzazione in servodrive miniaturizzati, progettati sia per condizioni industriali che estreme, capaci di resistere a vibrazioni sostenute e di offrire un’elevata densità di potenza, caratteristiche cruciali per ambienti esigenti.

L’azienda, inoltre, pone un’enfasi importante sulla sicurezza funzionale, un requisito obbligatorio in un crescente numero di settori per rispettare la conformità con le normative UE emergenti.

Il 2025 è stato segnato da alcune novità di prodotto, come il Titanium Maestro, un controllore di movimento di “prossima generazione”.

“Titanium Maestro è alimentato da una CPU quad-core in un’unità fanless e raffreddata passivamente, con memoria estesa. Questo controller di movimento raggiunge un tempo di ciclo EtherCAT di 100µs per 16 assi, leader nel settore, stabilendo un nuovo standard di prestazioni”, spiega Ronen Sadan, VP Marketing di Elmo Motion Control.

“Con capacità grafiche e di interfaccia, programmazione avanzata in C++ e Python e supporto alla programmazione in tempo reale, Titanium Maestro si distingue in modo chiaro, abilitando soluzioni di controllo del movimento di prossima generazione. Il supporto “Software in the Loop” (SIL) ottimizza ulteriormente lo sviluppo e accelera la validazione di complessi sistemi di automazione”, aggiunge.

Altra recente aggiunta al portafoglio di soluzioni dell’azienda è Platinum Bassoon, il primo servoazionamento AC della linea Platinum con piena sicurezza funzionale.

“Platinum Bassoon è un servoazionamento avanzato ad alta densità di potenza che offre servo prestazioni di elevato livello, erogando fino a 3,25 kW. Supporta principalmente applicazioni industriali che richiedono una fonte di alimentazione AC da 80VAC a 270VAC. L’azionamento P-BAS può funzionare come dispositivo autonomo o come parte di un sistema multi-asse in una configurazione distribuita su una rete in tempo reale”, aggiunge Sadan.

Elmo Application Studio II: il software per un controllo del movimento intuitivo e preciso

A completare l’offerta, Elmo fornisce anche soluzioni software come Elmo Application Studio II (EAS II), una sofisticata suite software progettata per semplificare il complesso processo di programmazione del controllo del movimento per servoazionamenti e controller di movimento.

La soluzione offre un’interfaccia user-friendly basata su wizard che agevola numerose attività, come la configurazione dei programmi, la manutenzione dei sistemi e l’analisi delle prestazioni, consentendo ai progettisti di movimento di tradurre in modo efficiente le proprie esigenze di controllo in soluzioni funzionali.

Le principali caratteristiche della suite includono:

• ambienti di sviluppo integrati per la programmazione a livello di PLC e di azionament
• strumenti avanzati di auto-tuning per ottimizzare le prestazioni del servo
• funzionalità di diagnostica e analisi complete sia per sistemi a singolo che multi-asse

Le tecnologie di Elmo a supporto di applicazioni innovative: alcuni esempi

Il portafoglio dell’offerta dell’azienda è il risultato di un approccio che combina la storia dell’azienda, realtà israeliana con gestione locale, con l’integrazione delle tecnologie e le competenze di Bosch Rexroth, che ha acquisito Elmo Motion Control nel 2022.

“La crescente domanda di automazione per la Smart Factory è un tema fondamentale per Bosch Rexroth. Le tecnologie di Elmo consentono a Rexroth di integrare azionamenti delle dimensioni di una carta di credito in robot o veicoli a trasporto autonomo, aprendo così nuovi campi di applicazione che pongono sfide tecnologiche speciali, come appunto i veicoli a trasporto autonomo, la robotica di servizio o la disposizione decentralizzata degli azionamenti nelle macchine”, spiega Sadan.

Vediamo di seguito alcune applicazioni dove le tecnologie di motion control di Elmo hanno fatto la differenza.

Acquanut: il veicolo sottomarino autonomo

La robustezza e l’affidabilità delle tecnologie di Elmo hanno supportato Nauticus Robotics nello sviluppo di Aquanaut, un robot sottomarino innovativo capace di operare sia come AUV (Autonomous Underwater Vehicle) per rilevamenti a lungo raggio che come ROV (Remotely Operated Vehicle) con bracci e capacità di controllo avanzate, il tutto senza l’ausilio di un cavo di connessione.

I prodotti di motion control di Elmo hanno costituito le fondamenta del sistema, mentre il software Elmo Application Studio, grazie alla sua interfaccia intuitiva, ha permesso a Nauticus di ottimizzare rapidamente i drive con rating di profondità fino a 3.000 metri.

Le soluzioni “out of the box” di Elmo hanno significativamente ridotto i tempi di produzione e lo sviluppo, fornendo hardware di qualità già testato per le profondità marine.

L’utilizzo dei drive Elmo ha incrementato le capacità di Aquanaut Mark I, consentendo una maggiore integrazione dei componenti attuati in pacchetti più piccoli, riducendo le dimensioni e la complessità del veicolo e facilitando l’aggiunta di ulteriori componenti.

IAV e Elmo: innovazione e precisione per la robotica agricola

IAV, società di servizi di ingegneria automobilistica fondata nel 1983, ha chiesto il supporto di Elmo quando ha deciso di rivolgersi anche al settore agricolo con un robot per la raccolta. La principale sfida era garantire prestazioni elevate con precisione di movimento e stabilità ottimali, oltre a robustezza e affidabilità per l’utilizzo in ambienti esterni.

Le soluzioni Elmo Motion Control si sono integrate efficacemente nel progetto. I drive di Elmo, grazie al loro ottimale rapporto tra dimensioni e prestazioni, hanno consentito un’integrazione diretta nel braccio del robot, superando i vincoli di spazio limitato.

Il software Elmo EAS II ha permesso di ottimizzare i drive in base ai profili dell’attuatore e di verificare il sistema elettrico del robot senza necessità del software completo.

Il supporto di molteplici interfacce ha semplificato il controllo del robot tramite ROS e ROS 2, mentre l’integrazione software è avvenuta senza difficoltà.

Il team di IAV ha ottenuto un esempio funzionante già dal primo giorno di utilizzo di Elmo Application Studio. Le funzionalità di configurazione, controllo e simulazione hanno fornito una base solida per sviluppi futuri, inclusa l’implementazione di funzionalità di sicurezza.

La precisione al servizio della riabilitazione con l’esoscheletro di Wandercraft

Un altro esempio concreto di caso d’uso delle tecnologie di Elmo Motion Control viene dalla collaborazione con Wandercraft (iniziata nel 2013), azienda francese che sviluppa esoscheletri destinati al supporto di persone che presentano fragilità agli arti inferiori.

L’azienda ha sviluppato Atalanta, un esoscheletro che assiste queste persone nella deambulazione, soprattutto nei centri clinici per scopi educativi.

L’esoscheletro migliora sensibilmente la vita di queste persone che normalmente dipendono dalla sedia a rotelle per i propri spostamenti. La dipendenza dalla sedia a rotelle comporta anche problemi ossei e digestivi a causa della posizione seduta prolungata.

Atalanta è l’unico esoscheletro che i pazienti possono utilizzare senza stampelle, mantenendo il proprio equilibrio.

L’alta velocità e precisione sono fondamentali per Atalanta, poiché il controllo dell’equilibrio umano è intuitivo, mentre nell’esoscheletro è gestito tramite calcoli. Una delle maggiori sfide è la reattività ai disturbi: è necessario rilevarli rapidamente, trovare il movimento corretto per mantenere l’equilibrio ed eseguire tale movimento molto velocemente.

Wandercraft utilizza dodici moduli Elmo Twitter per controllare le articolazioni dell’esoscheletro. Inizialmente, la scelta di Elmo è ricaduta sulla disponibilità del boost EtherCAT per il controllo e sulle dimensioni ridotte dei moduli, che continuano a diminuire, facilitando l’integrazione.

L’integrazione di diverse articolazioni che lavorano insieme in un semplice fieldbus è stata molto semplice con Elmo, a differenza delle difficoltà iniziali riscontrate nel controllare una singola articolazione.

La collaborazione con Elmo ha permesso a Wandercraft di progettare una propria scheda di interfaccia personalizzata per adattarsi perfettamente alla meccanica, connettori ed elettronica semplice.

I trend tecnologici che guideranno l’innovazione di Elmo Motion Control

Per Elmo Motion Control, le maggiori opportunità future risiedono nel fiorente mercato della robotica umanoide basata sull’intelligenza artificiale, un settore che sta vivendo un significativo impatto grazie all’integrazione dell’AI.

“Sebbene la robotica industriale esista da decenni, l’integrazione dell’intelligenza artificiale sta potenziando i robot con capacità software ottimizzate, portando a un’impennata delle aspettative di mercato. Anche i settori della produzione di semiconduttori ed elettronica, così come aree emergenti, quali i veicoli a controllo remoto, stanno vivendo un momento di rapida crescita”, spiega Sadan.

“L’AI sta trasformando il panorama della robotica, in particolare nelle aree che coinvolgono sistemi simili all’essere umano e controllati a distanza. Il passaggio alla collaborazione uomo-robot eleva quindi significativamente la necessità di robusti protocolli di sicurezza funzionale“, conclude.