Sikker, lavpris, modulopbygget, selvprogrammerende robotter

Mange arbejdsprocesser ville være næsten utænkelige i dag uden robotter. Men robotter, der opererer i produktionsfaciliteter, har ofte udgjort risici for arbejdere, fordi de ikke reagerer nok på deres omgivelser. For at gøre det lettere for mennesker og robotter at arbejde tæt på i fremtiden, Prof. Matthias Althoff fra det tekniske universitet i München (TUM) har udviklet et nyt system:IMPROV.

Når virksomheder bruger robotter til at producere varer, de er generelt nødt til at placere deres automatiske hjælpere i sikkerhedsbure for at mindske risikoen for at komme til skade for personer, der arbejder i nærheden. Et nyt system kan snart befri robotterne fra deres bure og dermed transformere standardpraksis i automationsverdenen:Prof. Matthias Althoff har udviklet et værktøjskasseprincip til enkel samling af sikre robotter ved hjælp af forskellige komponenter. Modulerne kan kombineres på næsten enhver ønsket måde, gør det muligt for virksomheder at tilpasse deres robotter til en lang række opgaver – eller blot udskifte beskadigede komponenter. Prof. Althoffs system præsenteres i en artikel i juni 2019-udgaven af Videnskab robotik .

Indbygget chip gør det muligt for robotten at programmere sig selv

Robotter, der kan konfigureres individuelt ved hjælp af et sæt komponenter, er set før. Imidlertid, hver ny model krævede ekspertprogrammering, før den blev taget i brug. Prof. Althoff har udstyret hvert modul i sin IMPROV-robotværktøjskasse med en chip, der gør det muligt for enhver modulær robot at programmere sig selv på basis af sit eget individuelle værktøjssæt.

Holder øje med de mennesker, der arbejder i nærheden

"Vores modulære design vil snart gøre det mere omkostningseffektivt at bygge fungerende robotter. Men værktøjskasseprincippet giver en endnu større fordel:Med IMPROV, vi kan udvikle sikre robotter, der reagerer på og undgår kontakt med mennesker i deres omgivelser, " siger Althoff. Med chippen installeret i hvert modul og den selvprogrammerende funktionalitet, robotten er automatisk opmærksom på alle data om de kræfter, der virker i den, samt dens egen geometri. Det gør robotten i stand til at forudsige sin egen bevægelsesvej.

På samme tid, robottens kontrolcenter bruger input fra kameraer installeret i rummet til at indsamle data om bevægelser af mennesker, der arbejder i nærheden. Ved at bruge disse oplysninger, en robot programmeret med IMPROV kan modellere de potentielle næste træk for alle de nærliggende arbejdere. Som resultat, den kan stoppe, før den kommer i kontakt med en hånd, for eksempel - eller med andre objekter, der nærmer sig. "Med IMPROV kan vi garantere, at styringen fungerer korrekt. Fordi robotterne automatisk er programmeret til alle mulige bevægelser i nærheden, intet menneske vil være i stand til at instruere dem til at gøre noget forkert, siger Althoff.

IMPROV forkorter cyklustider

Til deres værktøjskassesæt, forskerne brugte standard industrielle moduler til nogle dele, suppleret med de nødvendige chips og nye komponenter fra 3-D printeren. I en brugerundersøgelse, Althoff og hans team viste, at IMPROV ikke kun gør fungerende robotter billigere og sikrere – det gør dem også hurtigere:De tager 36 % mindre tid til at udføre deres opgaver end tidligere løsninger, der kræver en permanent sikkerhedszone omkring en robot.