At dele kontrol med robotter kan gøre produktionen mere sikker, mere effektivt

Hulking-robotter, der er almindelige for samlebåndsfremstilling, har tendens til at være enspændere. De skærer ofte, bøj og svejs metal inde i bure og bag barrierer beregnet til at adskille dem sikkert fra menneskelige arbejdere.

"I lang tid, den bedste fabriksrobot har været en, som du har sat op, og du rører ikke i to år. Den gør det samme igen og igen, uændret, en million gange, " siger Bilge Mutlu, en University of Wisconsin-Madison professor i datalogi, industriteknik og psykologi. "Men fordi disse robotter er bygget til at være meget kraftfulde og meget præcise, de er også meget farlige for mennesker. Du kan ikke komme i vejen for den."

Med nyvundet støtte fra NASA, Mutlu og partnere hos UW–Madison og Boeing designer robotter med lav effekt, der kan håndtere en bredere vifte af mindre stivt definerede opgaver ved at arbejde mere sammen med en menneskelig operatør.

UW-forskerne har fokuseret på "delt kontrol, " hvor et menneske, der er forbundet med sensorer og kontroller, guider en robots arme gennem forløbet af en opgave som at sortere genstande eller blande ingredienser i henhold til en opskrift. Selv nye brugere er i stand til at betjene disse robotter effektivt, fordi robotterne træder ind for at hjælpe ved at anvende ting, de er blevet lært om, hvordan mennesker behændigt koordinerer bevægelsen af ​​to arme og hænder for at indfange og løfte og passere genstande.

Mutlu, kandidatstuderende Daniel Rakita og professor i datalogi Michael Gleicher har også offentliggjort metoder til at implementere robotstyrede kameraer for at give den menneskelige operatør - "uanset om de står et par meter væk, eller de er i Houston, og robotten er på en rumstation , Mutlu siger – den bedste udsigt over arbejdsområdet, værktøjer, materialer og robottens hænder.

Med den kerneteknologi og en bevilling på $3 millioner fra NASA Aeronautics, UW-Madison-gruppen - som omfatter Gleicher, maskinteknik professor Michael Zinn og industri- og systemingeniør professor Robert Radwin—vil tilpasse robotter til nogle af de specifikke typer af produktionsarbejde, der sætter et Boeing-fly sammen.

"Vi identificerede en række processer inden for flyproduktion, hvor denne delte kontrol kunne hjælpe, " siger Mutlu. "Tag nitning. Der er tusinder og atter tusinder af nitter, der skal slås derind for at forbinde metallet fra et fly sammen. Det er svært, gentagne arbejde."

Fremstilling af kompositmaterialer, slibning af metal, at male og montere dele sammen i trange rum er andre trin i plankonstruktionsprocessen, der bliver sikrere ved at flytte den relativt skrøbelige menneskekrop lidt længere væk fra handlingen. Delt kontrol af en robot kunne få det til at ske uden også at fjerne den menneskelige flybyggers færdigheder.

"Vi beholder operatørens ekspertise, deres viden om nuancerne i processen, i ligningen, " siger Mutlu. "De kan dirigere handlingen uden at blive involveret manuelt, og processen bliver mere ergonomisk og effektiv."

I løbet af de næste tre år, Mutlu håber, at samarbejdet med Boeing vil flytte en ny robotfremstillingsplatform fra Madison til Boeing-laboratorierne, hvor det vil blive videreudviklet til produktionsgulvet og derefter til verdensomspændende brug.

"Når vi bygger det, vi skal lave en masse test her i vores laboratorium, " siger han. "Til sidst vil vi tage det til Boeing og faktisk demonstrere det der. Og en moden, føderalt finansieret system, der fungerer, kunne bruges af alle inden for luftfartsproduktion."