Robotyczna dłoń zastąpi człowieka w pracy

Anna Bełcik

Naukowcy z Politechniki Poznańskiej tworzą dla przemysłu urządzenie naśladujące ruchy ręki.

Robotyczna dłoń, która zastąpi w przemyśle człowieka i będzie w niezwykle precyzyjny sposób naśladować ruch ludzkiej ręki — to nie tylko wizja przyszłości, ale cel, jaki obrali naukowcy z Instytutu Automatyki i Inżynierii Informatycznej Politechniki Poznańskiej. Prace nad wynalazkiem są już w toku. Kolejna faza badawcza finansowana będzie przez Narodowe Centrum Badań i Rozwoju w ramach programu Lider VII. Kierownikiem projektu „Percepcja i sterowanie w zadaniu robotycznej manipulacji obiektami elastycznymi” jest dr Krzysztof Walas. Realizują go Tomasz Mańkowski i Jakub Tomczyński — koncept stworzenia dłoni-robota pojawił się już na etapie pisania przez nich pracy magisterskiej. Wówczas opracowywany był w trzyosobowym zespole (jeden z jego członków wybrał jednak pozauczelnianą ścieżkę kariery). Teraz ma być kontynuowany. Projekt jest rozpisany na najbliższe trzy lata. Jego efektem ma być urządzenie o zręczności zbliżonej do ludzkiej dłoni.

Na wyciągnięcie ręki

W pierwszym zamyśle zespół próbował zmierzyć się z konceptem stworzenia mechanicznej protezy dłoni, prostej i taniej w produkcji.

— Powstał nieskomplikowany mechaniczny chwytak — manipulator oraz interfejs elektromiograficzny, umożliwiający sterowanie urządzeniem za pomocą sygnałów wytwarzanych przez mięśnie ręki — wyjaśnia Jakub Tomczyński.

Teraz zespół obiera nowy kurs. Chce, aby urządzenie znalazło zastosowanie w przemyśle. Robotyczna dłoń ma wykonywać czynności, które obecnie pozostają poza zasięgiem maszyn i wciąż muszą być zlecane ludziom. Przykład: przeprowadzanie wiązek kablowych.

— W przyszłości chcielibyśmy tego typu zadania zastąpić zautomatyzowanym stanowiskiem przy linii produkcyjnej. Gotowe już urządzenie mogłoby samodzielnie analizować to, jak dany element, np. gumowa rurka czy kabelek, zachowa się w trakcie montażu. Umożliwiłoby to automatyczne łączenie elastycznych, wyginających się części i usprawniło realizację poszczególnych zadań produkcyjnych — wyjaśnia Jakub Tomczyński.

Tomasz Mańkowski zapewnia, że z rozwiązania mogłyby korzystać głównie branże: motoryzacyjna, automotive, a także producenci elektroniki użytkowej czy AGD/RTV.

Sprzęt niedosterowany

Dopracowując urządzenie naukowcy będą korzystać z wcześniejszych doświadczeń. Kontynuować zamierzają np. koncept niedosterowania urządzenia.

— Manipulator będzie automatycznie dostosowywał się do przedmiotu, który chwyta, do jego kształtu, gabarytów czy giętkości — zaznacza Jakub Tomczyński.

— Musimy popracować nad sterowaniem urządzeniem tak, by precyzyjnie wykonywało wyznaczane mu zadania. A nie jest łatwo „nauczyć” maszynę manipulować przedmiotami, które zmieniają swój kształt pod wpływem nacisku. Będziemy prowadzić prace badawcze pozwalające na udoskonaleniechwytaka. Konieczne będzie m.in. opracowanie odpowiednich algorytmów opartych na systemie wizyjnym. Będą one analizować właściwości samego przedmiotu, a także jego położenie — pierwotne i finalne, do którego ma zostać przeniesiony lub wmontowany — dodaje Tomasz Mańkowski.

Robotyczne wsparcie

Aby można było precyzyjnie rozpisać algorytmy sterujące manipulatorem, naukowcy sami sięgnęli po nowoczesne technologie. Ich badania będą wspierane przez robota UR3 firmy Universal Robots, który został zakupiony przez Politechnikę Poznańską. Posłuży celom badawczym. UR3 wykorzystywany jest z jednej strony jako ramię, na którym zamocowana została dłoń, z drugiej jako precyzyjne narzędzie do pomiaru położenia i orientacji obiektów w przestrzeni oraz do kalibracji czujników określających te parametry.

— Dzięki temu, że robot nie musi pracować w osłonie oddzielającej go od ludzi [tego wymaga wiele robotów — red.], można wchodzić z nim w naturalną interakcję, co znacząco skraca czas wykonywania badań — zaznacza dr Krzysztof Walas. UR3 będzie również udostępniany studentom Politechniki. Ułatwi naukę programowania robotów i realizacji kolejnych innowacyjnych projektów. 

OKIEM PRAKTYKA
Ramię w ramię z robotem

LAVOJ MUSILEK, dyrektor generalny Universal Robots w regionie Europy Środkowo-Wschodniej

Do końca 2019 r. na świecie zostanie zainstalowanych ponad 1,4 mln nowych robotów przemysłowych, a roboty współpracujące (ang. collaborative robots) będą odgrywać istotną rolę w rozwoju rynku automatyki. W tym okresie nastąpi także przełom w bezpiecznej współpracy człowieka z robotem, bez użycia barier ochronnych — wynika z opublikowanego przez Międzynarodową Federację Robotyki (IFR) raportu World Robotics Report 2016.

Sektory przemysłowe, które według prognoz IFR będą w coraz szybszym tempie decydowały się na inwestycje w aplikacje wykorzystujące roboty współpracujące, to m.in. motoryzacja, tworzywa sztuczne, elektronika oraz metale i obróbka. Mogą one znaleźć zastosowanie również w analizach i testach laboratoryjnych oraz kontroli jakości, np. w przemyśle farmaceutycznym i chemicznym.

Roboty współpracujące są w zasięgu także małych i średnich przedsiębiorstw. Dostęp do automatyzacji w obszarach, w których wcześniej była ona postrzegana za zbyt skomplikowaną i kosztowną, może być przełomowy dla firm produkcyjnych.

To, że roboty współpracujące nie wymagają dedykowanych osłoniętych stanowisk pracy, prosta obsługa, jakimi się charakteryzują, sprawia, że przedsiębiorstwa coraz częściej wykorzystują tego typu rozwiązania do zautomatyzowania produkcji.

 

© Rozpowszechnianie niniejszego artykułu możliwe jest tylko i wyłącznie zgodnie z postanowieniami „Regulaminu korzystania z artykułów prasowych” i po wcześniejszym uiszczeniu należności, zgodnie z cennikiem.

Kalendarium

więcej



Kontakt

Anna Bełcik, redaktor prowadząca

mail: a.belcik@pb.pl
tel: (22) 333 98 51