Korzystasz ze starszej wersji przegl?darki Internet Explorer. Aby zapewni? optymalnie dzia?anie, zaktualizuj przegl?dark?
KUKA i KUBE
Jak Polscy naukowcy z Politechniki ?ódzkiej postanowili wykorzysta? roboty KUKA w sposób nieszablonowy
Robotyka przemys?owa przyzwyczai?a nas do pewnego zestawu czynno?ci, które nieodmiennie kojarz? nam si? z robotami. Czy to przy stanowiskach spawalniczych, lakierniczych, czy przy zadaniach typu pick and place. Przy tym dominuj?cym obrazie robotów nie trudno zapomnie? o tym, ?e mog? one mie? swoje inne, niekomercyjne oblicze. O tym jak Polscy naukowcy z Politechniki ?ódzkiej postanowili wykorzysta? roboty w sposób nieszablonowy, dowiecie si? z poni?szego artyku?u.
Robot KUKA na Politechnice ?ódzkiej
Projekt KUBE
Pomys?em instytutu by?o stworzenie na uczelni stanowiska badawczego z udzia?em robotów, które dzi?ki swojej wszechstronno?ci i mo?liwo?ci konfiguracji wielu parametrów, da?oby baz? do prowadzenia licznych badań z ró?nych dziedzin naukowych. Uczelnia przyst?pi?a do uszczegó?owienia projektu i zakupu zintegrowanego stanowiska z?o?onego z robotów, chwytaków, zadajników i czujników wizyjnych, które zosta?y wytypowane ju? na etapie sk?adania wniosku. W efekcie ju? niebawem w Zak?adzie Sterowania Robotów miejsce zagrza?y dwa nowe roboty KUKA LBR iiwa oraz ca?y dodatkowy osprz?t niezb?dny do kontroli wizyjnej i si?owej wspó?pracy maszyn z lud?mi. Ze wzgl?du na charakterystyczny, sze?cienny kszta?t przestrzeni badawczej, nowe stanowisko ochrzczono mianem KUBE.
Dlaczego KUKA?
Projekt zak?ada?, ?e stanowisko ma s?u?y? do badania interakcji ludzi z robotami na ró?nych p?aszczyznach. Tym samym pod k?tem wniosku rozpatrywane by?y jedynie roboty wspó?pracuj?ce, które w dalszym ci?gu s? swoistym novum w bran?y. Tym bardziej by?y one nowo?ci? kilka lat temu, gdy powstawa? pierwszy zarys projektu. Pracownicy i doktoranci Instytutu Automatyki odwiedzali targi bran?owe oraz stanowiska badawcze na Politechnice Warszawskiej, Politechnice Poznańskiej oraz Politecnico di Milano, gdzie pracowa?y ju? roboty KUKA. Ciesz?ce si? wzorow? opini?, stanowi?yby idealnych kandydatów do stanowiska na ?ódzkiej uczelni. Jednak ówcze?nie KUKA nie posiada?a jeszcze w swojej ofercie robotów wspó?pracuj?cych.
LBR iiwa - premiera
Sytuacja uleg?a zmianie w 2015 roku, kiedy to mia?a miejsce oficjalna premiera robota wspó?pracuj?cego LBR iiwa. Nie do?? ?e spe?nia? podstawowe za?o?enia projektantów stanowiska badawczego, mia? siedem stopni swobody i mo?liwo?? dowolnego monta?u, to posiada? jeszcze jednego asa w swoim robotycznym r?kawie – kilka trybów wspó?pracy z zewn?trznymi uk?adami sterowania w tym integracj? z Robot Operating System (ROS). Robot o takich parametrach gwarantowa? solidn? postaw? do projektu, zapewniaj?c przy tym elastyczno??, która pozwoli?aby rozwija? ró?ne pomys?y. W ten sposób do wniosku z 2015 roku w??czone zosta?y roboty KUKA LBR iiwa.
Na uczelni, b?d?c nieograniczonymi przez komercj?, mamy sposobno?? rozwijania niestandardowych rozwi?zań
Elastyczno?? ponad wszystko
Prof. Granosik dodaje: "Fabryka zainwestuje w to, co przynosi zwrot z inwestycji. Dzi?ki wsparciu Ministerstwa mo?emy swobodnie my?le? nad rozwijaniem w?asnych pomys?ów." Nie jest to jednak jednoznaczne z tym, i? KUBE nie posiada zastosowań, które podlega?yby komercjalizacji. Wr?cz przeciwnie – poprzez pe?n? konfigurowalno?? systemu i jego parametrów KUBE mo?e spe?ni? si? na wielu polach eksploatacji, a do uczelni nale?y ich opracowanie w drodze eksperymentów i ci?g?ych udoskonaleń ca?ego systemu.
LBR iiwa na Politechnice ?ódzkiej
Nowe perspektywy
Prof. Granosik przyznaje, i? pomys? na utworzenie stanowiska badawczego by? naturaln? drog? rozwoju projektów, które dotychczas funkcjonowa?y w obr?bie Instytutu Automatyki. Pojawienie si? robotów wspó?pracuj?cych otworzy?o nowe perspektywy i pola badawcze. Ich potencja?, przejawiaj?cy si? w mnogo?ci zastosowań, jawi? si? pracownikom uczelni, jako doskona?y punkt wyj?cia do badań nad interakcj? ludzi z robotami. W tej opinii utwierdzili pracowników instytutu równie? nowi doktoranci, którzy wnie?li do projektu wiele ciekawych pomys?ów i ?wie?e spojrzenie. Od pierwotnego projektu do wykonania min??y prawie trzy lata i w marcu 2016 naukowcy na Politechnice ?ódzkiej powitali swojego nowego koleg? - KUBE. Firma KUKA, która dostarczy?a roboty, zasugerowa?a firm? ARET jako godnego polecenia integratora. Za spraw? tej firmy KUBE nabra? swojego charakterystycznego kszta?tu.
Stanowisko badawcze KUBE
Stanowisko badawcze wyznacza sze?cienna konstrukcja z aluminiowych profili. Na pionowych, przeciwleg?ych bokach kwadratu umieszczono dwie prowadnice, do których przytwierdzono roboty. Prowadnice te mog? by? umieszczone na dowolnej ?cianie kostki oraz pod ró?nymi k?tami, dzi?ki temu ramiona robotów pracuj? nie tylko w okre?lonym promieniu – mog? równie? przemieszcza? si? liniowo wzgl?dem ca?ego uk?adu. W efekcie ramiona s? w stanie si?gn?? do dowolnego punktu w przestrzeni badawczej, a znaczna przestrzeń robocza jest dost?pna dla obu ramion jednocze?nie. Jako elementy zadaj?ce w uk?adzie funkcjonuj? r?kawice sensoryczne oraz siedmioosiowe uk?ady haptyczne (omega.7), które umo?liwiaj? sterowanie ruchem ramion robota poprzez ruchy r?k. Element wykonawczy to rzecz jasna roboty KUKA LBR iiwa, wyposa?one w dwa chwytaki – trójpalczasty oraz pi?ciopalczasty, b?d?cy pierwszym tego typu urz?dzeniem w Polsce. Dzi?ki pracy w trybie impedancyjnym mo?na precyzyjnie dostroi? podatno?? ruchów robota, tak aby odpowiada?a konkretnemu zadaniu. W obr?bie stanowiska zainstalowano równie? system wizyjny, który zapewnia operatorowi wgl?d w ka?dy k?t KUBE. Obraz mo?e by? wy?wietlany na ekranie monitora, b?d? na ekranie okularów wirtualnej rzeczywisto?ci a tak?e jest analizowany przez oprogramowanie Halcon.
Do wygodnej obs?ugi ca?o?ci uk?adu pisane jest oprogramowanie zgodne z Robot Operating System. Tak wszechstronny projekt stwarza jednak pewne trudno?ci - "D??ymy do spójnego systemu sterowania bazuj?cego na ROS - niestety nie wszystkie ze sprz?tów s? przystosowane do tego ?rodowiska wprost,” przyznaje prof. Granosik. "Na stanowisko sk?ada si? wiele ró?nych produktów, które musz? ze sob? zosta? po??czone. S? to nowe rozwi?zania, które zazwyczaj nakierowane s? na aplikacje przemys?owe. Na uczelni chcemy wej?? jak najg??biej w ich uk?ad sterowania i doj?? do rozwi?zań, które zapewni? nam pe?n? funkcjonalno??."
Wewn?trz stanowiska badawczego KUBE
Pe?na funkcjonalno?? w s?u?bie ludzko?ci
KUBE nie jest uk?adem komercyjnym sensu stricto. Nie powsta? aby generowa? zysk, jak jemu podobne konstrukcje pracuj?ce w fabrykach. Nie oznacza to jednak, ?e nie przys?u?y si? rozwojowi naukowemu, który za sob? poci?gnie realne profity. Stanowisko to powsta?o jako mo?liwie elastyczny system, który pozwoli sprawdzi? ró?ne ustawienia, zestawione z my?l? o ró?norakich przeznaczeniach. Uczelnia pragnie przeprowadza? z udzia?em robotów swoje prace badawcze, ale jak to podkre?la prof. Grzegorz Granosik, instytut nastawia si? te? na wspó?prac? z innymi placówkami edukacyjnymi i komercyjnymi przedsi?biorstwami.
Po?ród potencjalnych pól eksploatacji pojawiaj? si? pomys?y z ró?nych dziedzin naukowych. W ?wietle robotyki, KUBE jest wyj?tkowo elastycznym ?rodowiskiem, które potencjalnym klientom komercyjnym zapewnia optymalne warunki, do prowadzenia badań nad swoimi nowymi produktami. Tym samym mo?liwe jest ograniczenie kosztów zwi?zanych z prototypowaniem, a tak?e sprawdzenie wielu ustawień bez konieczno?ci tworzenia nowych stanowisk badawczych. Tym samym Instytut Automatyki stanowi rzetelnego partnera do prowadzenia badań, z wysoce rozwini?tym zapleczem technicznym.
Robot LBR iiwa z chwytakiem SCHUNK
Roboty KUKA centralnym elementem projektu
G?ówn? my?l? przewodni?, towarzysz?c? projektowaniu stanowiska, by?o zast?pienie mo?liwo?ci cz?owieka wprost. W zwi?zku z tym centralnym elementem ca?ego uk?adu jest para robotów KUKA, wyczuwaj?cych si?? kontaktu, a sterowanie nimi poprzez r?kawice sensoryczne oraz zadajniki haptyczne i wizyjne stanowi na ten moment najbardziej wierne odwzorowanie ruchów r?k cz?owieka. Efektem tego jest mo?liwo?? symulowania dzia?ań, które mog?yby zosta? wykonane poprzez manualn? prac? cz?owieka, w uk?adzie gdzie elementem wykonawczym s? ramiona robota i jego chwytaki.
Politechnika ?ódzka - partner naukowy oraz biznesowy
W momencie kiedy czytacie te s?owa, KUBE prawdopodobnie pracuje w pocie serwonap?dów. Jego wszechstronno?? i mo?liwo?? konfiguracji wielu parametrów mo?e by? wykorzystana nie tylko przez uczelni?, ale tak?e przez podmioty zewn?trzne, które chcia?yby przy jego pomocy przeprowadzi? konkretne eksperymenty. Prof. Grzegorz Granosik otwarcie przyznaje, ?e liczy na wspó?prac? firm z zewn?trz. Mo?liwo?ci KUBE pozwalaj? znacznie ograniczy? wydatki na projekt na poziomie jego developmentu oraz prototypowania, a wysokiej jako?ci roboty dostarczone przez firm? KUKA gwarantuj? d?ug? ?ywotno??
i powtarzalno?? wykonywanych operacji.
Los projektu zmieni? si? w momencie, gdy zosta?y w??czone do niego roboty wspó?pracuj?ce KUKA LBR iiwa. Mo?e to w?a?ciwy czas, aby zainwestowa? w te roboty i pozwoli? aby to Wasze przedsi?biorstwo by?o tematem kolejnego success story inspirowanego robotami KUKA.
