IZENA Robotika kolaboratiboko plataforma, KukaLWR4+, UR5, gailu haptikoak eta laneko ingurunearen 3D monitorizazioa dituena

AZALPENA

KUKA light weight robot (LWR) robot kolaboratiboa Kuka LWR izan zen indar-sentsoreak junturetan txertatuak zituen lehenbiziko robota. Ezaugarri horri eta diseinu arin eta biribilduari esker, robot kolaboratiboa izateko baldintzak betetzen ditu. Indar-sentsoreen bidez, robotek "sentitu" egiten dute beren egituran zehar izaten den kontaktu oro; hala, abiadura moteldu egin dezakete, edo gelditu. Txertatuak dituen indar-sentsoreei esker, beste ezaugarri hau ere badu robot horrek: grabitate-konpentsazioko moduan ipin daiteke, eta eskuz mugitu (adibidez, berari ibilbide bat erakusteko) eta, nahi izanez gero, mugimendu horren exekuzioa gorde daiteke, automatikoki errepikatzeko. Hartara, oso erraz programatu daiteke robota, robotikako aditurik gabe ere. Kuka iiwa robotaren aurrekoa da. Kuka LWRk 7 kg-ko karga-ahalmena du (payload-a). Universal robot UR5 Merkatu-kuota zabala eskuratu dute Universal Robots-eko robotek, prezio/kalitate erlazio ona baitaukate. Gainera, konfigurazioan eta programazioan dituzten hobekuntzei esker, erabilerrazagoak dira, ohiko robot industrialekin alderatuta. Beste abantaila bat: indar-sentsore bat daukate azken artikulazioan; horri esker, egiten ari diren eragiketaren atzeraelikadura dute. Gailu haptikoak Robot haptikoak gailu mekatronikoak dira, eta ukimena transmiti dezakete ingurune birtual batetik gizaki batengana, eta alderantziz. Pertsona batek objektu birtualak "uki" ditzake, haien testura sentitu eta haiekin interakzioan jardun errealitate birtualeko ingurunean edo mundu birtual batetik. Gailu haptikoak indar-atzeraelikaduraren bidez (feedbacka) itzultzen du interakzio horien emaitza. Mundu birtual batetik indar-seinaleak berrelikatzeko ahalmena inguruen errealetara ere eraman daiteke. Horrelakoetan, teleoperazioa izaten da aplikaziorik ohikoena. Maisu-esklabo kontrol-estrategia baterako erabil daiteke robot haptikoa (maisua, gailu haptikoa; esklaboa, urrutitik gidatutako robot bat). Sailean erabilgarri dauden hiru gailu haptikoen modeloak aztertuko ditugu hemen. Mahaigaineko modeloak dira hiru gailuak: Phantom Omnik 6 DoF ditu; Novint Falconek 3 DoF, eta Force dimension Omega 7k, berriz, 7 DoF.

Aplikazio-eremuak

Aplikazio robotizatuetarako malgutasuna

Robot bidezko kalitate kontrola

Robot bidezko manipulazio aurreratua

Robot bidezko osagai-fabrikazioa eta -mihiztatzea

EKIPO ETA OSAGAI GARRANTZITSUENAK

Force Dimension-en Omega 7
KUKA light weight robot (LWR) robot kolaboratiboa
Novint Falcon
Phantom Omni
Universal Robots-en UR5

AKTIBOAK ESKAINTZEN DITUEN ZERBITZUAK

Bin Picking edo Kitting motako pick&place manipulazioa

Robot bidezko manipulazio aurreratua. Lokalizazio, detekzio eta matchingerako 3D ikusmeneko konbinazioa robotaren kontrolatzailera dago konektatuta, osagaien manipulazio konplexua gaitzeko bin pickingean. Gaitasun horrek aukera ematen du robotaren lan-mahaiko osagaien kitak prestatzeko. Besoen ahalmenak mugatzen du karga.

Gizaki-robot interakzioa, ingurune seguruaren monitorizazioa eta robotika kolaboratiboa

Robot bidezko manipulazio aurreratua. Lan-ingurune kolaboratiboan, robotak indar-sentsoreak izan behar ditu bere ardatzetako bakoitzean; horrez gain, ikusmen artifizialeko sistema erredundante eta/edo laser-hesi eta elementu elektromekaniko bidez ikuskatu behar du laneko eremua. Hardwareaz gain, programazio-elementu erabilerrazak behar dira, bai eta ergonomia eta ingurunearekiko interakzioa ere; bestalde, oztopoak gainditzeko ibilbideen birplanifikazioa ere beharrezko tresna da horrelako lan-inguruneetarako.

Ikusmenean oinarritutako parte-detekzio eta -lokalizazioa robota gidatzeko

Aplikazio robotikoetarako malgutasuna. Ikusmen artifizialeko garapenek zenbait teknika eta konfigurazio erabiltzen dituzte (ikusmen estereoa, proiektagailuduna, laser-ekorketa, kamera adimendunak, tagen detekzioa, segmentazioa, 2D eta 3D ereduen aurkako matchinga...) erabiltzen diren piezen premien eta robotaren lan-baldintzen arabera.

Indarraren kontrolean oinarritutako robot-gidaketa

Aplikazio robotikoetarako malgutasuna. Automatizazio-mota nolakoa den, gerta liteke kontaktu- eta indar-sentsoreak behar izatea ataza behar bezala egiteko. Robotaren azken lotunean edo kakoetan jartzen dira sentsore horiek, aplikatutako kontaktu- eta eragiketa-indarra kontrolatzeko.

Piezen kontrol dimentsionala, robotak eta 3D ikusmena baliatuz

Robot bidezko kalitate-kontrola. Mekanizazio-edo fabrikazio-aplikazioetan, garrantzitsua da azken piezaren kalitatea neurtzea. Ikusmen artifizialaren bidez automatikoki neur daiteke pieza, eta 3D eredua prozesuaren azken emaitzarekin alderatu. Kasu batzuetan, pieza manipulatu egin behar izaten da, haren alde guztietara iristeko. Horrelakoetan, funtsezko baliabidea izaten da robot bidezko manipulazioa.

Piezen osotasunaren eta akatsen kontrola, robotak eta 3D ikusmena baliatuz

Robot bidezko kalitate-kontrola. Fabrikazio-aplikazioetan, garrantzitsua da azken piezaren kalitatea neurtzea. Ikusmen artifizialaren bidez automatikoki neur daiteke pieza, eta 3D eredua prozesuaren azken emaitzarekin alderatu. Kasu batzuetan, pieza manipulatu egin behar izaten da, haren alde guztietara iristeko. Horrelakoetan, funtsezko baliabidea izaten da robot bidezko manipulazioa.

Robot bidezko bizar-kentzea

Robot bidezko osagai-fabrikazioa eta -mihiztatzea Bizarra kentzeko prozesuaren automatizazioan sartzen da tresnen manipulazioa, kendu beharreko bizarraren detekzioa (ikusmen artifizialeko zenbait teknikaren bidez), egindako bizar-kentzearen kalitatea aztertzea, eta prozesuan sortutako seinaleen azterketa, prozesuan edo materialean akatsik baden jakiteko.

Robot bidezko osagai-muntaketa

Robot bidezko osagai-fabrikazioa eta -mihiztatzea Jarduera-multzo zabala hartzen dute mihiztatze-lanek, eta kasu bakoitzean aztertu behar da eragiketa; izan ere, erraz automatiza daitezke zenbait eragiketa (integratzaileak eta automatistak), baina beste batzuek berrikuntza-lana behar izaten dute eta, azkenik, beste batzuk automatizatzea oso zaila da.

Robot bidezko torlojutzea

Robot bidezko osagai-fabrikazioa eta -mihiztatzea Pieza haridunen torlojutzea malgutasuna eskatzen duen mihiztatze-eragiketa bat da; batzuetan, gainera, indar-feedback bat ere behar izaten du. Hor sartzen da zenbait mihiztatze-motatan torlojuak jartzea ere, barne direla torlojua eskuratzea, pieza elikatzea eta ataza egitea.

Robot bidezko zulaketa

Robot bidezko osagai-fabrikazioa eta -mihiztatzea Zulaketa-prozesuaren automatizazioan sartzen da tresnen manipulazioa, egindako zulaketaren kalitatearen detekzioa, aurpegi arteko bizarra saihesteko zulaketa-unean egiten den indarra, zulagailu gidarien identifikazioa, txantiloietara akoplatzea edo txantiloirik behar ez duen prozesu baten diseinua, eta prozesuan sortutako seinaleen azterketa, prozesuak edo materialak akatsik baduten jakiteko.

Roboten teleoperazioa

Aplikazio robotikoetarako malgutasuna. Robot horren aukeretako bat maisu-esklabo konfigurazioan lan egitea da. Konfigurazio horren bidez, robot bidez egin daitezke eragiketak leku urrunetan edo gizakientzat arriskutsuak diren inguruneetan. Zenbait estrategia-mota erabil daitezke horretarako: ataza urrutitik bistaratzetik gailu haptiko bidez indar-atzeraelikadura erabiltzeraino.

Talkarik gabeko ibilbideen sorrera automatikoa

Robot bidezko manipulazio aurreratua. Talkarik ez egiteko zenbait estrategia dituzte robotaren segurtasun-sistemek: oinarrizkoenetik, non robotak oztopo bat detektatu eta gelditu egiten den, ibilbideen kalkulu dinamikoraino, non robotak birplanifikatu egiten duen bere ibilbidea oztopoa saihesteko eta azken helmugara iristeko, bere lan-eremu propioko leku libreaz baliatuz horretarako.

Zelula robotizatuen programazio automatikoa edo erraza

Aplikazio robotikoetarako malgutasuna Tresna hori erabilita, robotaren ibilbideak programa daitezke kode-lerrorik idatzi gabe edo robotikari buruz aditu-ezagutzarik izan gabe ere. Horretarako, robotaren lan-eremua eta manipulazioan esku hartzen duten osagaiak/piezak diseinatu behar dira.

Zigilatzailea robot bidez aplikatzea

Robot bidezko osagai-fabrikazioa eta -mihiztatzea Zigilatzailea aplikatzeko prozesuaren automatizazioa materiala aplikatu behar den eremuaren araberakoa da (botoiak, aurpegi arteko zigilatzailea, zigilatzaile-kordoiak, zigilatzailea duten piezak...), eta barne hartzen ditu eragiketako tresnen eta piezen manipulazioa (zigilatzailea, piezak eta aplikagailua), aplikatutako zigilatzailearen kalitatearen detekzioa, lan-eremuaren identifikazioa eta prozesuan sortutako seinaleen azterketa, prozesuan edo aplikatutako materialean akatsik baden jakiteko.

AKTIBOA KUDEATZEN DUEN ERAKUNDEA

FUNDACIÓN TECNALIA RESEARCH & INNOVATION
Harremanetarako pertsona:
Karmele Florentino
karmele.florentino@tecnalia.com