Laboratoř průmyslové robotiky

Stejně jako ostatní průmyslová odvětví je i robotický průmysl vystaven tlaku na snižování spotřeby energie při zachování efektivity výroby. Kromě ekonomických přínosů snižování spotřeby snižuje také uhlíkovou stopu výroby. Snížení spotřeby změnou mechanických konstrukcí a restrukturalizací výrobních linek může být sice přínosné, ale snižuje univerzálnost robotických pracovišť a je časově náročné. Námi navrhované řešení snižuje spotřebu energie robotického pracoviště na základě optimálního umístění pracovního objektu v robotické buňce. V tomto případě je optimalizační proces simulován na softwarové platformě průmyslových robotů. Výsledkem optimalizace je určení energeticky nejoptimálnější polohy pro umístění pracovního objektu. Při experimentech bylo zjištěno, že tímto přístupem lze ušetřit až 71,8 % spotřeby energie průmyslového robotu 6-DOF. Byla také ověřena korelace mezi simulovanými a skutečnými úlohami na pracovišti.

Tento článek představuje přístup ke kompenzaci vlivu tepelné roztažnosti na konstrukci průmyslového robota, a tím ke snížení rozdílu opakovatelnosti robota v chladných a teplých podmínkách. Na rozdíl od předchozího výzkumu v této oblasti, který se zabýval absolutní přesností, je tento článek zaměřen na stanovení dosažitelné opakovatelnosti. Pro sjednocení a zvýšení opakovatelnosti robotu byla provedena měření s vysoce přesnými senzory za různých podmínek na průmyslovém robotu ABB IRB1200, který byl vybaven tepelnými senzory, namontovanými na předem definované pozici kolem kloubů. Provedená měření umožnila zavést model předpovědi chyby polohování koncového efektoru na základě teploty. Následné testy ukázaly, že implementovaný model použitý pro kompenzaci chyb se ukázal jako vysoce efektivní. Pomocí metodiky představené v tomto článku lze snížit vliv driftu až o 89,9 %. Robot modernizovaný pomocí principu kompenzace popsaného v tomto článku není třeba zahřívat, protože pracuje se stejně nízkou chybou opakovatelnosti v celém rozsahu dosažitelných teplot.

Translated with DeepL.com (free version)

Popisujeme metodu optimalizace robotické buňky pomocí změny umístění manipulátoru v buňce v aplikacích s pevnou trajektorií koncového bodu. Cílem je snížit celkové opotřebení kloubů robota a zabránit nerovnoměrnému opotřebení kloubů, kdy je jeden nebo několik kloubů namáháno více než ostatní klouby. Opotřebení kloubů se aproximuje výpočtem integrálu mechanické práce každého kloubu během celé trajektorie, který závisí na úhlové rychlosti kloubu a točivém momentu. Metoda spočívá v použití dynamické simulace pro vyhodnocení krouticích momentů a rychlostí v kloubech robota pro jednotlivé polohy robota. Ověření metody bylo provedeno pomocí programu CoppeliaSim a laboratorní robotické buňky s kolaborativním robotem UR3. Výsledky potvrdily, že při správném umístění základny robota lze celkové opotřebení kloubů robotické paže snížit v závislosti na trajektorii od 22 % do 53 %.

Translated with DeepL.com (free version)

Cílem článku je prokázat hypotézu, že směr přiblížení ovlivňuje opakovatelnost v cílovém bodě trajektorie. Na rozdíl od většiny výzkumů, které se zabývají absolutní přesností, je tento článek zaměřen na stanovení dosažitelné opakovatelnosti a vlivu směru přiblížení na ni. K prokázání hypotézy je provedeno několik měření za různých podmínek na průmyslovém robotu ABB IRB1200. Pro ověření a potvrzení výsledku získaného z resolverů umístěných na jednotlivých osách robotu jsou měření opakována pomocí vysokorychlostních digitálních kamer s korelací obrazu. Pomocí externího měřicího zařízení je určena skutečná opakovatelnost koncového bodu robota. Měření prokázalo správnost hypotézy, tj. byla prokázána závislost směru přiblížení na opakovatelnosti. Dále byly změřeny reálné odchylky a zjištěna míra tohoto vlivu na opakovatelnost robota.

Zlepšení účinnosti využívání energie je společným cílem z ekonomických a ekologických důvodů. V tomto rukopise představujeme nový přístup k provádění pohybu robota z bodu do bodu. Energetická účinnost průmyslového nebo kolaborativního robota se zvyšuje snížením spotřeby energie při netechnologických, na dráze nezávislých pohybech. Nová metoda generování trajektorie se opírá o optimalizaci pomocí roje částic s interpolátorem Beziérovy křivky. Účinnost algoritmu prezentujeme na několika vybraných trajektoriích, kde nejlepší výsledek přináší až 40% úsporu energie, zatímco nejhorší ještě nejméně 10%. Výsledky naší metody jsme ověřili reálnými testy na robotickém rameni UR3.