Témata
Reklama

Robot v rozličných aplikacích

30. 03. 2010

Následující přehled aplikace robotů v rozlišném prostředí ukazuje jejich možnosti širokého využití. Již se s nimi nesetkáváme jenom v průmyslové sféře či ve službách, ale čím dále častější uplatnění nacházejí v medicínském prostředí, a dokonce i v domácích podmínkách.

Care-O-bot 3

Jedná se již o třetí vývojovou verzi tohoto typu mobilního domácího robota, vyvíjenou ve Fraunhofer Institutu IPA. Jeho úkolem není jen obsluha osob se sníženou pohyblivostí, ale měl by usnadnit i vykonávání běžných rutinních prací v každé domácnosti. Tomu odpovídá i systém antropomorfního víceprstého chapadla, které připomíná svým tvarem a funkcí lidskou ruku a obdobně jako lidská ruka manipuluje i s předmětem. To, co už uměly zčásti i předchozí typy tohoto robota - při určité komunikaci např. vybrat a přinést vyžádaný předmět -, doplňuje nová verze už rozsáhlejšími funkcemi při rozpoznávání svého okolí i v neznámém prostředí a reakcí na jednodušší gesta. Přímou interakci robota a člověka umožňuje displej na čelní části robota. Flexibilní rameno se sedmi stupni volnosti a tříprsté chapadlo jsou od firmy Schunk a patří k nejdokonalejším systémům ve svém oboru (tříprsté chapadlo Dextrous Hand SDH 2, vyvíjené v projektu DESIRE za podpory BMBF, bylo oceněno jako produkt s nejvyšším stupněm inovace technologie). Okolní prostředí si robot ověřuje přes barevnou stereokameru, laserové skenování a aktivní infračervené 3D senzory. Jejich informace jsou vzájemně vyhodnocovány, aby robot získal co nejvíce relevantních podkladů pro optimální rozhodování. Pokud má robot dostat nové úkoly, např. uklidit nebo prostřít stůl, může člověk sám vést rameno robota a tak ho programovat.

 

Reklama
Reklama
Reklama
Rameno a chapadlo robota Care-O-bot 3
Příklady uchopení tříprstým chapadlem

Čtyřramenná paralelní kinematika

S rostoucí konkurencí a potřebě zvyšování výkonů se u manipulace s výrobky nižší hmotnosti dostávají stále více ke slovu roboti s paralelní kinematikou. Jejich současný boom souvisí i s nárůstem výroby solárních článků u fotovoltaických systémů a už tradičně zaujímají významné místo při závěrečné manipulaci a kompletování výrobků v potravinářském průmyslu. Do jisté míry se zde dělí o své místo s roboty typu Scara, které svým výkonem předčí, ale jsou i operace, kde je výhodná jejich vzájemná spolupráce v jedné lince. Novinku u robotů s paralelní kinematikou, obdobnou delta-robotům, ale se čtyřmi rameny a čtyřmi stupni volnosti oproti předchozím třem ramenům, představila na loňské mnichovské výstavě Automatica firma Adept Technology GmbH u svého typu Adept Quattro s650. Pro porovnání jednotlivých typů robotů je zajímavý výkonový údaj u srovnatelné manipulace, kde robot typu Scara dosáhl manipulace 60-80 dílů za minutu, robot typu Delta 120 dílů a robot typu Quattro 140 až 180 dílů. Rozpoznávání dílů, jejich polohy a orientace vychází ze systémů strojového vidění, trendem dalšího vývoje je i pokračující miniaturizace řídicích systémů pro možnost vytváření kompaktních celků i u robotů s paralelní kinematikou. Nosnost robotu Quattro s650 jsou 2 kg, opakovací přesnost ±0,1 mm.

Robot Quattro s650 v manipulační lince solárních článků, kompletované na základě dohody mezi firmou Adept Technology a SLS Solar Line Saxony

Robot kontroluje těžní plošinu

Ropné nebo plynárenské těžní plošiny, zakotvené na volném moři, musí odolávat náročným povětrnostním podmínkám. Tomu musí odpovídat i kontrola jejich provozu a stavu. Pokud je spolehlivá a vykonávaná lidskou obsluhou, je samozřejmě i nákladná. Podle propočtů, prováděných u plošin umístěných v Severním moři, přichází každý pracovník, který se na plošně nachází, včetně všech s ním spojených nákladů, těžařskou firmu na 500 tisíc amerických dolarů ročně. Přitom ale některé inspekční úkony může zastat i podstatně levnější robot. Ve Fraunhofer Institutu IPA vyvinuli v rámci projektu MIMROex koncept a prototyp takového mobilního robota, který je schopen svou senzorovou výbavou řadu požadovaných kontrol vykonávat. K jeho výbavě patří kamera, stereomikrofon, bezpečnostní senzory a systémy, které umožňují číst, vyhodnocovat, dálkově přenášet i ukládat aktuální údaje měřicích přístrojů. Robot musí být vybaven i manipulátorem se schopností dostat senzory a čidla do správné polohy, musí být schopen pohybu na roštové podlaze a překonávat i její výškové nerovnosti. Vyvinutý prototyp z IPA se šesti stupni volnosti manipulátoru je prvním robotem v tomto směru a zatím se osvědčil při prvních testech na plynárenské těžní plošině v Jihočínském moři.

Inspekční robot těžní plošiny

Robot pro sterilizační prostředí

V koncepci kloubových robotů TX Stericlean přináší Stäubli Robotics ojedinělé provedení, které je materiálově a designem upravené pro odolnost v náročných podmínkách sterilizačních procesů, jakým může být např. agresivní prostředí par peroxidu vodíku. Poprvé se tak dostává do laboratoří, kde probíhají sterilizační nebo dekontaminační procesy, možnost úplné automatizace procesu, která zcela nahrazuje a tím vylučuje lidskou obsluhu ve styku s nebezpečnými látkami. Šestiosý robot TX60 má dosah 670 mm, opakovací přesnost ±0,02 mm a nosnost 3,5 kg (nominální), 9 kg (maximální). Verze s prodlouženým ramenem dosáhne pak na 920 mm při opakovací přesnosti ±0,03 mm a její nosnost je 2 a 5 kg. Řada TX Stericlean je certifikována podle GMP (Good Manufacturing Processes).

Robot Stäubli TX 60 Stericlean pro sterilizační prostředí

Uspořádání neorientovaných polotovarů robotem

Průmyslové výrobky procházejí ve svém výrobním procesu řadou operací. Podle charakteru výroby se přitom stává, že přicházejí k další operaci, která může stát i na počátku automatizovaného cyklu i v neuspořádaném, neorientovaném stavu. Jejich dodatečné orientování, ať už ruční nebo pomocí vkládaných mechanických systémů, je nákladné a u mechanických postupů neflexibilní. Pokud jde o ploché díly nebo díly, kde pro další automatizovanou manipulaci postačí 2D rozlišení, je na trhu již dostatek rozlišovacích vizuálních systémů. Fraunhofer Institut IPA představil nový rozlišovací 3D vizuální systém ve spojení s robotem, který je možné použít pro manipulaci i u těžších a tolerancí hrubších polotovarů. Na veletrhu to byly přepravované výkovky rotačního tvaru, volně ložené v přepravkách. Pokud je u polotovaru jeden geometrický prvek dominantní, jako je tomu u válcovitých nebo podobných rotačních polotovarů, pak doba taktu při orientaci je pod 1, u dílů s komplexní geometrií, kde pro orientaci jsou podstatné alespoň dva rozlišovací prvky, pak něco přes 1 s.

Výběr volně ložených 3D polotovarů robotem podle vizuálního senzorického systému z IPA

Ing. Jiří Šmíd

iia.smid@gmail.com

Reklama
Vydání #4
Kód článku: 100426
Datum: 30. 03. 2010
Rubrika: Trendy / Automatizace
Autor:
Firmy
Související články
Platforma pro edgecomputing a průmyslový internet věcí

Systém FIELD (FANUC Intelligent Edge Link and Drive) je platforma určená pro propojení provozních zařízení, která umožňuje rychlý a spolehlivý přístup k výrobním datům s cílem využít je k naplnění koncepce chytré, propojené výroby. Dovoluje realizovat edge computing, tedy shromažďovat a zpracovávat data přímo v provozu, nikoliv až v cloudu, a umožňuje tak činit rozhodnutí, která se týkají jednotlivých strojů a zařízení, mnohem rychleji než u cloudových aplikací. Přitom zůstává zachována možnost, nikoliv povinnost, předem zpracovaná data přenášet k centralizovanému zpracování v informačním systému podniku nebo v cloudu. Účelem je nejen monitorovat, ale i aktivně zasahovat do výrobního procesu ve smyslu regulační smyčky se zpětnou vazbou.

Školní robot pro výuku automatizace

Vzdělávání žáků pro život v první polovině 21. století, v naší tzv. industriální civilizaci.

Strojírenská firma sází na kolaborativní aplikaci

FT-Produktion, švédská strojírenská firma se zákazníky z automobilového, stavebního a nábytkářského průmyslu, zvýšila svou produktivitu díky robotickému řešení obsahujícímu dva uchopovače RG2 od společnosti OnRobot. Kolaborativní aplikace pomohla výrobci zvýšit produktivitu, zkrátit dodací lhůty a přijímat objednávky o mnohem větších objemech.

Související články
Elektricky a bez softwaru? Jde to!

Software je fenomén současné techniky. Elektrické pohony nejsou výjimkou, ale jedním z nových směrů v jejich vývoji je stále jednodušší použití a z toho vyplývající menší náklady. Pomocí elektrických pohonů tak můžete řešit mnohem více úkolů, a to i těch jednoduchých.

Reklama
Reklama
Reklama
Reklama
Související články
Doživotní přesnost servopohonů s dutou hřídelí

Požadavky, se kterými se obor pohonné techniky dlouhodobě setkává, jsou velmi různorodé. Kompaktnost a velký výkon se jako klíčové atributy staly standardem v mnoha aplikacích. Zástavbový prostor, který je k dispozici, je stále zmenšován, avšak požadavky na výkon zůstávají buď stejné, nebo se zvyšují. Stále rostoucí globální konkurence vyžaduje trvalou optimalizaci výkonu.

Roboty řeší nedostatek zaměstnanců v průmyslu

Od svého uvedení na trh v roce 2010 dodala společnost KUKA více než 100 000 robotů řady KR Quantec. Důvodem zájmu o ně je jejich vysoká spolehlivost a univerzálnost s širokým spektrem aplikací.

Demystifikace kolaborativních průmyslových robotů

Mezinárodní federace robotiky (IFR, International Federation of Robotics) zveřejnila v prosinci 2018 zprávu nazvanou Demystifikace kolaborativních průmyslových robotů (Demystifying Collaborative Industrial Robots), která se snaží nalézt odpověď na otázku současné a budoucí úlohy kolaborativní robotiky. Níže uvádíme překlad podstatné části zprávy, kterou nám poskytl jeden ze členů IFR - společnost FANUC.

Pro ergonomickou obsluhu strojů

Optimální ergonomie je na pracovišti nezbytná. Stroje nejenže musejí splňovat bezpečnostní požadavky, ale musejí také být navrženy tak, aby jejich obsluha byla co nejsnadnější a bez námahy. Ovládací panely na strojích proto musejí být flexibilní a snadno polohovatelné prostřednictvím systémů nosných ramen.

Zerobot - efektivní způsob automatizace

V minulém příspěvku (www.mmspektrum.com/180112) jsme popsali tzv. nulový bod upínání (Zero point systém). Ukazuje se, že při dnešních trendech, kdy automatizace a zejména pak robotizace opět zažívají velkou renesanci, je výhodné spojit Zero point systém a robot. O trendech takového spojení pojednává tento příspěvek.

Když jde o prostor…

Současné trendy směřují k mnohem větší míře využití elektroniky než doposud. To je hlavní, nikoliv však jediný důvod, proč se množí automatizace výroby menších zařízení, jakými jsou například mobilní telefony, tablety i ostatní elektronika. Ale nejde jen o ni, ale i o laboratoře, farmacii apod.

Automatizace lidem práci nebere

Automatizaci se ve firmě Kovosvit MAS věnují od roku 2013. Z původního projektu vznikla samostatná divize MAS Automation a na letošní rok má plánované téměř dvojnásobné tržby oproti roku 2017. V porovnání s plánovaným obratem celého Kovosvitu jsou tržby divize zatím nevýznamné, ale průměrný růst divize o dvě třetiny ročně dokládá, že automatizace má v podniku ze Sezimova Ústí zelenou.

Automatická obsluha mezioperačního skladu

Důvodem pro nasazení automatu v obsluze skladu polotovarů v jičínském závodě Continental Automotive Czech Republic je speciální klima. Brzdové komponenty z plastů musejí po určitou dobu schnout a dozrávat za přísných teplotních, a hlavně vlhkostních podmínek, které nejsou vhodné pro delší pobyt člověka.

Monitoring výroby přinesl vyšší produktivitu

Společnost Kopos Kolín patří mezi tradiční české elektroinstalační podniky působící řadu desetiletí na českém trhu. Firma se před časem rozhodla implementovat do výroby systém Plantyst, který spojuje monitorování technologií a jednoduchý shop floor management do jednoho nástroje. Výsledkem byl výrazný nárůst produktivity a přesné informace o stavu výroby.

Vše je uvnitř!

Pokud potřebujete elektrický pohon a uvažujete o tom, zda máte dostatečné kapacity a čas na řešení své aplikace, je na místě uvažovat o elektrickém pohonu EMCA od firmy Festo.

Reklama
Předplatné MM

Dostáváte vydání MM Průmyslového spektra občasně zdarma na základě vaší registrace? Nejste ještě členem naší velké strojařské rodiny? Změňte to a staňte se naším stálým čtenářem. 

Proč jsme nejlepší?

  • Autoři článků jsou špičkoví praktici a akademici 
  • Vysoký podíl redakčního obsahu
  • Úzká provázanost printového a on-line obsahu ve špičkové platformě

a mnoho dalších benefitů.

... již 25 let zkušeností s odbornou novinařinou

      Předplatit