Obrábění

23. dubna 2018 18:24

Aktuální výzkum: Roboti s jemným citem

Inteligentní roboti vnímají své okolí a reagují na něj. Potřebují k tomu senzory, které simultánně zachycují různé fyzikální události. Vědci v Ústavu technologií v Karlsruhe (Karlsruher Institut für Technologie – KIT) vyvinuli multimodální senzory, které detekují jak pohyby, tak doteky a ideálně doplňují optické systémy.

Inzerce

Roboti mohou místo člověka vykonávat monotónní, těžké nebo nebezpečné práce. Jejich využití se už prosadilo v mnoha oblastech hospodářské činnosti, v průmyslové výrobě, údržbě, logistice nebo zemědělství. Inteligentní robot se vyznačuje tím, že vnímá své okolí a reaguje na něj. Může tak provádět komplexní úkoly, například uchopovat neznámé objekty a přitom při bezpečné interakci s člověkem flexibilně jednat. Inteligentní roboti k tomu potřebují senzory, které jim zprostředkují informace o jejich okolí. Tak jako člověk využívá současně různé smysly a v mozku spojuje vjemy do celkového obrazu, musí být inteligentní robot schopný prostřednictvím tak zvané multimodální senzoriky simultánně zachycovat různé fyzikální události a vyhodnocovat je. Stacionární a mobilní roboty jsou k optickému vnímání okolí často vybaveny 2D nebo 3D kamerami a laserovými scannery. Přesnost těchto optických systémů je mnohdy nepříznivě ovlivněna špatnými světelnými podmínkami nebo objekty, které je zakrývají. Vědci z Ústavu atropomatiky a robotiky – Inteligentní automatizace procesů a robotiky (IPR) (Institut für Anthropomatik und Robotik – Intelligente Prozessautomation und Robotik (IAR – IPR)) Ústavu technologií v Karlsruhe (Karlsruher Instituts für Technologie – KIT) vyvinuli senzory, které doplňují zavedené optické systémy.

 


Multimodální senzory umožňují
v průmyslu flexibilní automatizaci
a bezpečnou interakci člověka se strojem


Senzory současně zachycují pohyby a dotyky

Doplňkové senzory na ramenech a chapadlech robotů plní většinou jednu funkci. Detekují buď pohyby přiblíženého objektu, nebo dotyky ve formě tlaku. U „kapacitních taktilních senzorů přiblížení“, které byly vyvinuty v Ústavu technologií v Karlsruhe (Karlsruher Instituts für Technologie – KIT), jsou obě funkce spojeny. Roboty vnímají jak pohyby, tak dotyky, v případě potřeby i obojí současně.

Jednotlivý senzorový modul se skládá ze tří vrstev: Plochá elektroda tvoří nejspodnější vrstvu. Komprimovatelný materiál, například pěnová hmota, tvoří izolační mezivrstvu. Nejhornější vrstva je složená z několika geometrických, pravidelně uspořádaných krycích elektrod. Podle způsobu použití jsou možné různé počty a různý tvar variant krycích elektrod. Řídící elektronika může být zabudována v prostoru odděleném od senzorových modulů. Senzorové moduly se mohou používat jednotlivě nebo propojené s několika moduly jako senzorové systémy. Pokud se objekt blíží k robotu, mění se elektrické pole, které senzor obklopuje. Tato informace je vyhodnocována jako informace o přiblížení. Senzor tak detekuje pohyby. Doteky naproti tomu, které vedou k mechanické komprimaci mezivrstvy, jsou zachycovány jako změna elektrické kapacity mezi elektrodami.

Kompromis mezi dosahem a místním rozlišením

„Krycí detektory je možno libovolně spojovat,“ vysvětlil nám profesor Björn Hein, vedoucí skupiny Inteligentní průmyslové roboty Ústavu atropomatiky a robotiky – Inteligentní automatizace procesů a robotiky (IPR) (Institut für Anthropomatik und Robotik – Intelligente Prozessautomation und Robotik (IAR – IPR)) Ústavu technologií v Karlsruhe. „Podle situace je tak možno nalézt vhodný kompromis mezi dosahem a místním rozlišením.“ Senzorové moduly lze propojovat do senzorových ploch různých velikostí – od malých ploch u chapadel až po velkoplošnou kůži robotů.

S kapacitními taktilními senzory přiblížení je možno výrazně zvyšovat flexibilitu a agilitu automatizované průmyslové výroby. Taktilní senzory mimoto zlepšují bezpečnost interakce člověk‑stroj: Detekují a lokalizují přibližující se osoby a vytvářejí varovné signály, jakmile nastane překročení nadefinovaných bezpečnostních vzdáleností. Rychlost provádění úlohy se sníží nebo je robot dokonce zastaven. Taktilní senzory přiblížení mohou být významným příspěvkem k bezpečné spolupráci člověka a robota, při které pracují člověk i robot současně na stejném obrobku.

Na veletrhu HANNOVER MESSE 2018, který bude probíhat 23. – 27. dubna, ukážou zástupci Ústavu technologií z Karlsruhe (KIT) v rámci mezinárodní přehlídky „Research & Technology“ věnované výzkumu, vývoji a technologickému transferu na stánku B16 v hale č. 2, jaké možnosti přinášejí kapacitní taktilní senzory přiblížení. Ústav KIT bude zastoupen také v hale č. 27 (Energy) na stánku K51 a dalších tematických stáncích.

Pomocí kapacitních dotykových snímačů přiblížení může robot prozkoumat své okolí nebo neznámé objekty v životním prostředí (Stefan E. Navarro)


HANNOVER MESSE – Get new technology first!

HANNOVER MESSE je přední světový průmyslový veletrh. Svými vedoucími tématy „Integrated Industry“ a „Integrated Energy“ je globální platformou pro průmysl 4.0. Příští veletrh se koná 23. – 27. dubna 2018 v Hannoveru. Pět vedoucích veletrhů podrobně představí digitalizaci výroby a energetické systémy – Integrated Automation, Motion & Drives, Digital Factory, Energy, Industrial Supply a Research & Technology. Na hannoverském výstavišti souběžně proběhne veletrh CeMAT, vedoucí světový veletrh pro intralogistiku a Supply Chain Management. Partnerskou zemí veletrhu HANNOVER MESSE 2018 je Mexiko.


Redakčně zpracováno z www.hannovermesse.de

 

Mohlo by se Vám líbit

Tatra Trucks investuje 700 milionů korun do výrobních technologií pro dosažení objemu produkce až 2500 vozů za rok

Kopřivnická automobilka odstartovala investice do špičkového strojního vybavení, aby zefektivnila výrobní procesy a zvýšila objem produkce až na 2500 vozidel za rok. Tatra také spustila […]

Inovace a udržitelnost: 83 metrů energetického řetězu pro odpadové hospodářství

Jak skloubit inovace a udržitelnost? Přesně to je příklad projektu 83 metrů dlouhého energetického řetězu, který navrhla a kompletovala litoměřická firma HENNLICH pro jeřábovou dráhu […]

POZVÁNKA na veletrh HANNOVER MESSE 2024: „Vstupenka zdarma“

  • 25. března 2024

Vážení čtenáři, dovolte, abychom Vás pozvali k návštěvě mezinárodního veletrhu HANNOVER MESSE, na kterém představí v termínu od 22. do 26. dubna 2024 přes 4000 firem novinky […]