Efektywność i bezpieczeństwo dzięki robotom współpracującym

Przemysł 4.0 na nowo określa role maszyn automatycznych i człowieka w ich wspólnej pracy. Od wielu lat automatyka systematycznie poprawiała warunki pracy, umożliwiała bowiem ludziom radzenie sobie z trudnymi, męczącymi i niebezpiecznymi zadaniami, zapewniając im wyższą pozycję w procesie, a jednocześnie zwiększając ich skuteczność i produktywność oraz poprawiając jakość rezultatu finalnego. Obecnie potrafimy osiągać taki sam stopień poprawy, czerpiąc z ukształtowanej, bliskiej i bezpośredniej współpracy między człowiekiem i maszyną. Ta współpraca, dzięki Comau, nie ogranicza się już wyłącznie do obsługi robotów ani używania w zastosowaniach przemysłowych jedynie robotów o ograniczonym udźwigu lub o niewielkich wymiarach.

AURA – Advanced Use Robotic Arm

Wkrótce w dziedzinie robotyki pojawi się innowacyjny produkt: AURA (Advanced Use Robotic Arm). Dzięki niemu po raz pierwszy możliwa będzie prawdziwa współpraca między robotami o dużym udźwigu i ludźmi. Przeniesienie funkcji robotów współpracujących na maszyny o dużym udźwigu oznacza, że każdy sektor przemysłowy może wdrożyć w swoich procesach bezpieczne zastosowania.

Wzrost znaczenia robotów współpracujących

Coraz częściej na rynku pojawiają się aplikacje budowane w oparciu o roboty, które mogą pracować w bezpośredniej bliskości z człowiekiem, czyli koboty. Wspierają one ludzi w czynnościach monotonnych i powtarzalnych, które wymagają m.in. dokładności i wydajności. Roboty współpracujące są wyposażone w szereg czujników, które mają zapewnić maksymalne bezpieczeństwo pracy na stanowisku. Koboty pracują ramię w ramię z operatorem, poprawiając wydajność stanowiska pracy. Wśród zastosowań robotów współpracujących są m.in. aplikacje montażowe, przenoszenia, zadań pomiarowych czy inspekcji detali.

Wykorzystaliśmy zmysły

Robot AURA jest zainspirowany ludzkimi interakcjami. W kontaktach z innymi ludźmi wykorzystujemy nasze zmysły, zwłaszcza dotyk i wzrok. Gdy obserwujemy ruchy innych osób, możemy „poruszać się” razem z nimi po otaczającej nas przestrzeni. Nasze postrzeganie innych przez dotyk kieruje naszymi działaniami i reakcjami tak, jak robi to wzrok – niezależnie od tego, czy inna osoba znajduje się w środku czy na krawędzi naszego pola widzenia, wzrok odpowiednio kieruje naszym zachowaniem. Z kolei gdy chcemy wejść z kimś w kontakt, dotykamy lub pchamy daną osobę w konkretnym kierunku, co jest jeszcze lepiej widoczne, gdy nasze ciała reagują instynktownie na coś, jak przy odpieraniu ataku. Robot, który chce współpracować, musi być w stanie wchodzić w interakcje z człowiekiem, a żeby mógł to robić, niezbędne są mu opisane wcześniej „ludzkie” cechy.

Roboty tego typu są wyposażone w czujniki zainstalowane pod warstwą powłoki ochronnej w celu zapewnienia całkowitego bezpieczeństwa. Jednym z unikalnych rozwiązań Comau jest sterowanie czułością: AURA łączy w sobie jednoczesne postrzeganie bliskości człowieka – lub komponentu zautomatyzowanego – oraz kontaktu z nim i intensywności tego kontaktu. Połączone zastosowanie tego rodzaju technologii, korzystającej ze skanerów laserowych do dynamicznej identyfikacji pozycji osób, umożliwia całkowite zatrzymanie ruchu robota, gdy jest on już bardzo blisko pracownika lub doszło do zetknięcia z nim. To jednak nie wszystko. Gdy robot AURA zostanie dotknięty, przestaje się poruszać i może reagować zgodnie z oczekiwaniami operatora, a zainstalowane w nim czujniki mogą być używane jako przyciski.

Rozwiązanie to obejmuje również „wzrok” – system wizyjny, wbudowany w moduły sterujące robotem, przekazuje dane dotyczące bliskości osób w obszarze działania robota, umożliwiając specjalnemu oprogramowaniu przewidywanie jego ruchów i zmienianie odpowiednio trajektorii.

Rozszerzona współpraca bez kompromisów

AURA to unikalna koncepcja techniczna w dziedzinie współpracujących robotów, a przede wszystkim antidotum na wiele problemów generowanych przez obecne rozwiązania. Połączone, zintegrowane zastosowanie czujników i sterowników sprawia, że roboty współpracujące Comau mogą być instalowane w dowolnej pozycji, nawet na suficie, i to bez konieczności zapobiegania wibracjom. Dzięki rozwiązaniu AURA dotychczasowe kompromisy w zakresie designu, układu i zajmowanej przez roboty przestrzeni zostaną wyparte przez liczne, unikalne korzyści. Należą do nich: zarządzanie wysokim udźwigiem, systemy w pełni współpracujących robotów, zapobieganie kolizjom, dostosowana technologia Hollow Wrist w modelu NJ4, technologia odporna na wibracje, miękka i czuła powłoka pokrywająca maszynę, inteligentna regulacja prędkości w zależności od stref o różnym stopniu ryzyka, inteligenty interfejs oraz zastosowanie sześciu elementów odpowiadających za bezpieczeństwo: skanera laserowego, czujnika zbliżeniowego, czujnika kontaktowego, czujnika siły nadgarstka, systemu wizyjnego i zapewniającej pełne pokrycie powłoki piankowej.

Firma Comau zastosowała technologie wdrożone w robotach AURA również w innych swoich urządzeniach – poza robotami Comau oferuje również współpracujący chwytak i stół obrotowy. Oba elementy uzupełniają ofertę systemu współpracującego Comau – pierwszego na świecie tego typu systemu w dziedzinie robotyki przemysłowej. Poza technologią, którą dzieli wspólnie z robotami, we współpracującym stole obrotowym zastosowano dodatkowo technologię SEA (Series Elastic Actuation), obejmującą sprężynę połączoną z podwójnym enkoderem, aby stół „poddawał się”, gdy zostaje popchnięty przez operatora. Z kolei chwytak jest wyposażony w czujnik siły/momentu zamontowany na kołnierzu robota i używa tych samych warstw bezpieczeństwa, co robot. 

COMAU POLAND Sp. z o.o.
ul. Turyńska 100, 43-100 Tychy
tel. 32 217 94 02, 32 217 99 55
e-mail: robotyka.pl@comau.com
www.comau.com

źródło: Automatyka 10/2017