A cura della redazione di EVST · Ultimo aggiornamento: 10 giugno 2026
Un robot collaborativo, o cobot, è un braccio robotico industriale leggero progettato per lavorare a fianco delle persone senza barriere di sicurezza. Ciò è possibile grazie alla limitazione di potenza e forza: sensori di coppia in ogni giunto rilevano il contatto e arrestano o ritraggono il braccio prima che una collisione provochi lesioni. La norma ISO/TS 15066 definisce quattro modalità di collaborazione che regolano la distanza minima tra un essere umano e un robot. Nel 2026, i carichi utili tipici dei cobot variano da 3 kg a 30 kg, con una portata da circa 600 mm a 1,800 mm.
Cos'è un cobot e cosa lo distingue da un robot standard?
Il termine "collaborativo" descrive una capacità di sicurezza, non una categoria di robot basata sulla progettazione meccanica. Un cobot è pur sempre un braccio articolato a 6 assi con servomotori, riduttori e un encoder su ogni giunto. Ciò che lo rende collaborativo è la presenza di sensori e controlli aggiuntivi che gli consentono di condividere lo spazio di lavoro con una persona in sicurezza, oltre a una progettazione meccanica ottimizzata per ridurre il rischio di infortuni: superfici arrotondate, massa mobile ridotta, assenza di punti di schiacciamento e velocità limitata.
Un robot industriale convenzionale è progettato per velocità, carico utile e ripetibilità all'interno di una cella protetta. Presuppone che nessun essere umano si trovi all'interno dell'area di lavoro durante il suo funzionamento. Un cobot sacrifica velocità e carico utile massimi in favore della capacità di operare in uno spazio condiviso. Il risultato è un diverso modello economico di implementazione: una cella con cobot spesso non richiede recinzioni, barriere fotoelettriche e spazio a terra, elementi fondamentali per una cella industriale recintata, ed è proprio da qui che deriva gran parte del valore aggiunto dei cobot per le piccole e medie imprese manifatturiere. Per una panoramica strutturata sui tipi di cobot e su come sceglierne uno, consultare la nostra Guida completa ai tipi di cobot, alla loro selezione e alle loro applicazioni.che il presente articolo integra con un'analisi più approfondita dei meccanismi di sicurezza sottostanti.
Secondo il rapporto World Robotics 2025 della Federazione Internazionale di Robotica, i robot collaborativi rimangono il segmento in più rapida crescita del mercato dei robot industriali in termini di tasso di crescita unitario, sebbene rappresentino ancora una minoranza delle installazioni totali. La crescita si concentra nell'assemblaggio di componenti elettronici, nell'asservimento di macchine e nell'imballaggio, settori in cui il peso dei pezzi è ridotto e la vicinanza uomo-robot risulta vantaggiosa dal punto di vista operativo.
Come funziona un cobot: i meccanismi di sicurezza
La tecnologia che definisce un cobot è il modo in cui rileva e limita la forza di contatto. Nel 2026, tre approcci saranno predominanti e la maggior parte dei cobot di produzione ne combinerà più di uno.
Rilevamento della coppia congiunta
Ogni giunto è dotato di un sensore di coppia, oppure il controllore stima la coppia del giunto a partire dalla corrente del motore. Durante il normale movimento, il controllore conosce il profilo di coppia previsto per il percorso programmato alla velocità programmata. Quando la coppia misurata si discosta da una determinata soglia, il controllore la interpreta come una forza esterna imprevista, una collisione, e attiva un arresto di sicurezza. Il tempo di reazione dal contatto all'arresto è dell'ordine dei millisecondi, ed è proprio questo che mantiene la forza di contatto al di sotto della soglia di rischio di lesioni.
Limitazione di potenza e forza (PFL)
La limitazione di potenza e forza è il metodo collaborativo più comune. Il robot è progettato e configurato in modo che, anche nel caso di contatto peggiore, la forza e la pressione trasferite rimangano al di sotto dei limiti biomeccanici specificati nell'Allegato A della norma ISO/TS 15066 per la regione corporea interessata. Ciò si ottiene grazie a una combinazione di massa mobile ridotta, limiti di velocità, geometria arrotondata e al sistema di arresto con rilevamento della coppia descritto in precedenza. La limitazione di potenza e forza (PFL) è ciò che consente a un cobot di funzionare senza barriere e senza barriere fotoelettriche in molte applicazioni, poiché il robot stesso funge da sistema di sicurezza.
Monitoraggio della velocità e della separazione
Un metodo alternativo o complementare utilizza sensori esterni (scanner laser certificati per la sicurezza, telecamere 3D o tappeti di sicurezza) per tracciare la posizione dell'operatore. Il robot si muove a piena velocità quando non c'è nessuno nelle vicinanze, rallenta all'avvicinarsi di una persona e si arresta se viene superata la distanza di sicurezza. Ciò consente a un robot più veloce e pesante di collaborare senza limitare la sua velocità produttiva quando l'area di lavoro è libera.
In pratica, le implementazioni più efficienti combinano diversi metodi: la limitazione di potenza e forza come livello di sicurezza di base, con il monitoraggio di velocità e distanza per recuperare la produttività in assenza di un operatore. Secondo le osservazioni del settore relative alle implementazioni su linee di assemblaggio, un cobot configurato esclusivamente per la velocità PFL (Power-Free Limiter) nel caso peggiore può perdere dal 40 al 60% della sua potenziale produttività rispetto allo stesso braccio robotico autorizzato a funzionare ad alta velocità quando l'area di lavoro è libera. Per questo motivo, le configurazioni ibride sono diventate lo standard sulle linee ad alto volume.
Le quattro modalità di collaborazione previste dalla norma ISO/TS 15066
La norma ISO/TS 15066:2016, specifica tecnica che integra la ISO 10218 per le operazioni collaborative, definisce quattro metodi di collaborazione distinti. Una singola applicazione può utilizzarne uno o combinarne diversi. Comprendere quale modalità sia necessaria per un'applicazione è il primo passo per specificare una cella di cobot sicura.
| Modalità di collaborazione | Come funziona | Interazione uomo-robot | Applicazione tipica |
|---|---|---|---|
| Arresto monitorato di sicurezza | Il robot si ferma quando una persona entra nello spazio condiviso; riprende a funzionare quando esce. | Nessun movimento consentito in presenza di una persona nella zona collaborativa. | Carico/scarico manuale di una cella robotizzata, occasionali attività in spazi condivisi. |
| Guida manuale | L'operatore muove fisicamente il braccio utilizzando un dispositivo di guida manuale; il robot obbedisce alla forza applicata. | Guida fisica diretta, movimento del robot azionato dall'operatore | Percorsi di insegnamento, sollevamento assistito, posizionamento di parti a basso volume |
| Monitoraggio della velocità e della separazione | La velocità del robot è proporzionale alla distanza dell'operatore, misurata dai sensori di sicurezza. | Coesistenza con riduzione dinamica della velocità, arresto completo alla distanza minima | Celle miste in cui umani e robot lavorano in prossimità alternata |
| Limitazione di potenza e forza | La forza di contatto e la pressione vengono mantenute al di sotto dei limiti biomeccanici grazie alla progettazione e al controllo. | Contatto diretto consentito; il robot si arresta in caso di forza imprevista. | Assemblaggio condiviso, asservimento macchine, confezionamento accanto agli operatori |
Secondo la norma ISO/TS 15066, i limiti biomeccanici nell'Allegato A sono organizzati per regione corporea: i limiti per il viso e il cranio sono molto più severi rispetto a quelli per il braccio o la mano, perché le conseguenze del contatto sono più gravi. Una corretta valutazione del rischio mappa le parti del percorso del robot in cui è possibile il contatto con le regioni del corpo che potrebbero entrare in contatto, quindi verifica che la forza e la pressione rimangano al di sotto del limite pertinente. Per questo motivo un cobot che è "sicuro" per un'applicazione non è automaticamente sicuro per un'altra: cambiando l'utensile, il pezzo o la configurazione, cambiano anche gli scenari di contatto.
Anatomia di un cobot: componenti e specifiche
La scheda tecnica di un cobot è simile a quella di un piccolo robot industriale, con alcune aggiunte specifiche per la collaborazione. I parametri più importanti da considerare durante la selezione sono:
- Carico utile — la massa massima sulla flangia dell'utensile, inclusa la pinza o l'utensile stesso. I carichi utili dei cobot nel 2026 si raggruppano nelle classi 3, 5, 6, 10, 12, 16, 18, 20 e fino a 30 kg.
- Raggiungere — il raggio dell'area di lavoro, in genere da 500 mm a 1,800 mm. Portata e carico utile sono in bilico all'interno di una famiglia di prodotti.
- Ripetibilità — con quale precisione il braccio ritorna a un punto preimpostato, solitamente da ±0.02 mm a ±0.1 mm a seconda delle dimensioni. La ripetibilità non è accuratezza; misura la coerenza, che è ciò che serve nella maggior parte delle attività di assemblaggio e manutenzione.
- Gradi di libertà — Sei assi sono lo standard per le attività 3D generiche; i cobot a sette assi offrono maggiore flessibilità di movimento in spazi ristretti.
- Flangia portautensili e I/O — l'interfaccia di montaggio e i collegamenti elettrici/pneumatici per pinze e sensori, spesso instradati attraverso il polso.
- Funzioni con classificazione di sicurezza — Zone di sicurezza configurabili, limiti di velocità, limiti di forza e arresto monitorato con classificazione di sicurezza, tutti certificati secondo i livelli di sicurezza funzionale ISO 10218-1 e IEC 61508/62061.
La capacità di collaborazione risiede principalmente nel controller e nel sistema di rilevamento congiunto, non in un singolo componente visibile. Per questo motivo, due bracci robotici con carico utile e portata identici possono differire sostanzialmente in termini di sicurezza e velocità di esecuzione di una determinata attività collaborativa: la differenza risiede nel controller di sicurezza, nella risoluzione dei sensori e nella qualità della calibrazione del sistema di rilevamento delle collisioni.
Dove vengono applicati i cobot
I cobot trovano impiego in applicazioni in cui il peso dei pezzi è modesto, la vicinanza umana è utile e la flessibilità di riposizionare il braccio è più importante del tempo di ciclo massimo. Le famiglie di applicazioni più comuni nel 2026:
Asservimento macchina
Carico e scarico di macchine CNC, presse a iniezione e presse piegatrici. Il cobot preleva un pezzo grezzo, lo carica nella macchina, attende il completamento del ciclo e scarica il pezzo finito. Poiché l'operatore può ancora accedere alla macchina quando il cobot è fermo, la cella di produzione rimane flessibile. Questa è la più grande applicazione di cobot in termini di numero di installazioni.
Montaggio e avvitatura
Attività ripetitive di fissaggio, inserimento e assemblaggio con prelievo e posizionamento, spesso eseguite in collaborazione con un operatore umano che si occupa delle fasi che richiedono un elevato grado di giudizio. I cobot a controllo di forza sono particolarmente adatti per le attività di inserimento (a pressione, a scatto) in cui un profilo di forza programmato previene danni ai componenti.
Imballaggio e pallettizzazione
Imballaggio di fine linea e pallettizzazione leggera. I cobot pallettizzatori gestiscono scatole fino al carico utile del braccio, creando pile stabili su un pallet. Per scatole più pesanti, il carico utile diventa il fattore limitante e interviene un robot pallettizzatore convenzionale.
Controllo qualità e automazione di laboratorio
I cobot dotati di telecamere o sensori eseguono passaggi di ispezione ripetibili e, nei laboratori, gestiscono campioni, pipette e si occupano della manutenzione degli strumenti. La configurazione senza barriere è ideale per ambienti in cui persone e attrezzature condividono banchi di lavoro ristretti.
Saldatura e finitura superficiale
La saldatura con cobot si è diffusa rapidamente nelle officine meccaniche, dove le saldature corte e i bassi volumi non giustificano una cella di saldatura recintata. I cobot gestiscono anche la levigatura, la lucidatura e la sbavatura con controllo della forza. Per la saldatura continua ad alto volume su pezzi pesanti, un braccio a 6 assi recintato rimane lo strumento giusto, come descritto nel nostro Guida per robot di saldatura per l'industria pesante.
Ambienti pericolosi ed estremi
I cobot antideflagranti estendono il funzionamento collaborativo in ambienti con atmosfere infiammabili, come impianti chimici, di verniciatura e energetici. Questi richiedono classificazioni di protezione certificate anziché alloggiamenti standard per cobot. Consulta la nostra guida dedicata a cobot antideflagranti per ambienti pericolosi per i dettagli della certificazione.
Cobot contro robot industriale: quando vince ciascuno
La scelta tra un cobot e un robot industriale convenzionale è una decisione applicativa, non una questione di quale tecnologia sia più avanzata. La matrice sottostante illustra il compromesso.
| Fattore | Robot collaborativo | Robot industriale convenzionale |
|---|---|---|
| Carico utile | da 3 a 30 kg in genere | Da 5 a oltre 800 kg |
| Velocità | Limitato per motivi di sicurezza; più veloce con monitoraggio della separazione. | Elevata, ottimizzata per il tempo di ciclo |
| Protezione di sicurezza | Spesso senza recinzione dopo la valutazione del rischio | Cella recintata, barriera luminosa, serrature a incastro |
| Spazio sul pavimento | Compatto, senza ingombro di protezione. | Più grande, include il perimetro di sicurezza |
| Ridistribuzione | Veloce; il braccio può essere spostato tra le diverse attività. | Più lento; la cellula è semipermanente |
| Adatto per | Basso carico utile, elevata varietà, attività a stretto contatto con l'uomo. | Elevato volume, elevato carico utile, ciclo sostenuto |
Per un quadro decisionale completo su questa scelta, consultare la nostra analisi complementare, Cobot o robot industriale: quale dovrebbe scegliere la tua fabbrica nel 2026?In breve: un cobot è preferibile quando il carico utile è basso, la disposizione degli spazi è ottimizzata grazie alla condivisione con le persone e la linea di produzione cambia frequentemente; un robot convenzionale è preferibile quando il volume e il carico utile sono elevati e la cella di lavoro può essere dedicata.
Implementazione sicura di un cobot: la valutazione dei rischi
Un'idea sbagliata comune è che un cobot sia "sicuro fin da subito". Il braccio è progettato per la collaborazione, ma è l'applicazione nel suo complesso, ovvero il braccio più l'utensile, il pezzo, la configurazione e l'attività da svolgere, che deve essere valutata e certificata. Secondo le norme ISO 10218-2 e ISO/TS 15066, l'integratore (che può essere l'utente finale) è responsabile della valutazione del rischio dell'intera applicazione collaborativa.
- Identificare i pericoli. Mappare ogni punto del percorso del robot in cui è possibile il contatto con una persona, oltre ai pericoli legati agli utensili (pinze affilate, effettori terminali caldi) e al pezzo in lavorazione.
- Classificare la modalità di collaborazione. Decidere quale delle quattro modalità ISO/TS 15066 viene utilizzata dall'attività e per quali fasi del ciclo.
- Verificare i limiti biomeccanici. Per il funzionamento con limitazione di potenza e forza, verificare che la forza e la pressione di contatto per ogni possibile contatto rimangano al di sotto del limite dell'Allegato A per quella regione del corpo, mediante calcolo o misurazione con un dispositivo di prova forza-pressione.
- Configurare le funzioni di sicurezza. Impostare i limiti di velocità, forza e zona nel controller di sicurezza e convalidarli.
- Documentare e convalidare. Registra la valutazione, convalida la cella realizzata rispetto ad essa e rivaluta ogni qualvolta l'utensile, il componente o il layout subiscono modifiche.
In pratica, quando gli ingegneri applicativi di EVST mettono in funzione una cella collaborativa in loco, il problema più frequente riscontrato durante la validazione è che una pinza o una parte con spigoli vivi crea una pressione di contatto superiore al limite dell'Allegato A, anche se il braccio stesso rientra nei limiti di forza. La soluzione di solito consiste in una riprogettazione della pinza, una protezione per gli spigoli o una riduzione della velocità sul segmento di percorso interessato, non in un robot diverso. Questo è l'aspetto che gli acquirenti spesso sottovalutano quando presumono che un cobot elimini la necessità di ingegneria della sicurezza.
Gamma di robot collaborativi di EVST
EVST, con sede centrale a Chengdu e stabilimento produttivo a Wenling, ha fornito soluzioni di automazione in oltre 100 paesi in sette anni di attività. La sua linea di robot collaborativi copre carichi utili da 3 kg fino a 30 kg, con modelli già pubblicati che includono un braccio da 3 kg / 620 mm, un braccio da 6 kg / 917 mm, un braccio da 12 kg / 1,300 mm e un braccio da 18 kg / 900 mm. EVST produce anche un robot collaborativo antideflagrante per atmosfere pericolose e una linea di cobot per servizi di ristorazione, oltre ai suoi robot industriali convenzionali QJAR, SCARA e alle famiglie di prodotti delta.
Secondo la documentazione di certificazione di EVST, la sua linea di produzione di robot collaborativi possiede la certificazione di qualità IATF 16949 per il settore automobilistico e i suoi prodotti sono dotati di certificazioni CE, SGS e TUV di terze parti. Il cobot antideflagrante è progettato per l'uso in atmosfere infiammabili, estendendo l'operatività collaborativa ad ambienti in cui i tradizionali alloggiamenti per cobot non possono operare. L'azienda detiene inoltre un brevetto per invenzione (CN ZL 2020 1 1601091.6), quattro brevetti per invenzione in fase di esame sostanziale e due diritti d'autore su software, supportati da una rete di ingegneri sul campo che si estende in oltre 100 paesi per l'assistenza in loco per la messa in servizio e la valutazione dei rischi.
Domande frequenti
Cos'è, in parole semplici, un robot collaborativo?
Un robot collaborativo è un braccio robotico progettato per lavorare in sicurezza a fianco delle persone senza bisogno di barriere di protezione. Utilizza sensori di coppia nelle sue articolazioni per rilevare il contatto e arrestarsi rapidamente, ed è progettato con massa ridotta, velocità limitata e superfici arrotondate in modo che qualsiasi contatto rimanga al di sotto dei limiti di forza e pressione che potrebbero causare lesioni, come definito nella norma ISO/TS 15066.
I cobot non hanno davvero bisogno di una recinzione di sicurezza?
Spesso, ma non automaticamente. La necessità di una barriera protettiva dipende dalla valutazione del rischio dell'intera applicazione, del braccio robotico con il suo utensile, del pezzo e dell'operazione da eseguire. Molte applicazioni a basso carico utile e bassa velocità possono essere eseguite senza barriera protettiva dopo un'attenta valutazione. Tuttavia, un utensile affilato, un pezzo pesante o con bordi taglienti, o un requisito di alta velocità possono imporre l'installazione di protezioni aggiuntive o il monitoraggio della velocità e della distanza di sicurezza. Il cobot consente una configurazione senza barriera protettiva; la valutazione del rischio conferma se tale configurazione è consentita.
Di quale capacità di carico e di quale raggio d'azione ho bisogno per un cobot?
Aggiungete il peso del pezzo e il peso della pinza al carico utile totale e lasciate un margine di sicurezza del 20-30%. Per l'asservimento di piccoli pezzi a macchine, è comune un braccio da 5 a 10 kg; per la pallettizzazione o la movimentazione di carichi più pesanti, da 16 a 30 kg. La portata deve coprire l'intero spazio di lavoro, in genere da 600 mm a 1,300 mm per lavori da banco e di asservimento a macchine, maggiore per la pallettizzazione.
Qual è la differenza tra ISO 10218 e ISO/TS 15066?
ISO 10218 (parti 1 e 2) è lo standard di sicurezza fondamentale per i robot industriali e la loro integrazione. ISO/TS 15066 è una specifica tecnica che lo integra specificamente per il funzionamento collaborativo, aggiungendo le quattro modalità di collaborazione e i limiti di forza e pressione biomeccanici nel suo Allegato A. Un'applicazione collaborativa deve soddisfare entrambi. Per una ripartizione orientata all'acquirente, consultare la nostra guida a Standard di sicurezza per i cobot sul sito del prodotto EVST.
A che velocità può muoversi un cobot?
In modalità a potenza e forza limitate, la velocità del cobot viene limitata in modo che il contatto nel caso peggiore rimanga entro i limiti biomeccanici, spesso ben al di sotto di un robot convenzionale. Con il monitoraggio della velocità e della distanza, lo stesso braccio può funzionare vicino alla sua velocità meccanica massima quando non c'è nessun operatore nella zona di protezione, per poi rallentare o fermarsi all'avvicinarsi di una persona. Le configurazioni ibride recuperano la maggior parte della produttività persa, preservando al contempo la sicurezza collaborativa.
Dove andare dopo?
Per abbinare un cobot specifico a un carico utile e a un requisito di portata con un percorso per un preventivo, consultare la guida del sito del prodotto EVST. Selezione del carico utile del robot collaborativo da 3 kg a 30 kgPer i dettagli sugli standard di sicurezza che gli acquirenti devono specificare prima di richiedere una cella senza recinzione, vedere Standard di sicurezza dei cobot spiegati agli acquirentiPer una decisione più ampia sulla costruzione o l'acquisto, leggere cobot contro robot industrialee per stimare i rendimenti, il nostro Calcolatore del ROI dei cobot per le PMI manifatturiere. Per domande sugli acquisti, è possibile contattare le vendite EVST tramite il qui.
Informazioni sull'autore: Il team editoriale di EVST scrive di robotica industriale e produzione intelligente per ingegneri e responsabili operativi che valutano progetti di automazione. EVST (EVS TECH CO., LTD), fondata a Chengdu nel 2018, ha realizzato oltre 600 progetti di automazione e spedisce in più di 100 paesi, con certificazione IATF 16949 di livello automotive e certificazioni di terze parti CE/SGS/TUV per le famiglie di prodotti QJAR, robot collaborativi, SCARA e delta.