roboticke_chapadlo

Robotické uchopení plochých součástí? Nyní žádný problém


Řešíte otázku robotického uchopování objektů různých tvarů typu plochých součástí? Pokud chceme přemísťovat objekty pouze jednoho tvaru, pak je to jednoduché – použije se robotické chapadlo nejlépe uchopující tento objekt. Co ale dělat, pokud se tvar objektů mění? Odpověď nabízí inteligentní podtlakové robotické chapadlo z Divize mechatroniky VUT v Brně.

Kvůli různým otvorům v objektu nebo jeho zmenšení již nemusí dojít k uchopení objektu potřebným podtlakem pro bezpečné udržení objektu ve vzduchu. Vědci  ze Sekce automatické manipulace Divize mechatroniky NETME Centre na FSI VUT v Brně našli řešení tohoto problému – podtlakové chapadlo, které může měnit polohu přísavek. 

Pro přenos plochých objektů se často používají podtlakové koncové efektory.  Ty pomocí jedné či více přísavek uchopí předmět pomocí podtlaku a přenesou na žádané místo. Problémy zde můžou nastat v okamžiku, kdy je podtlakový koncový efektor použit u linky, kde dochází k vytvoření otvorů nebo jiným úběrům materiálu během technologického procesu. Na začátku je objekt plný, takže není problém jej uchopit pomocí přísavek. Vyvrtáním otvorů nebo odebráním materiálu jiným způsobem se změní plocha povrchu. Může tak nastat případ, že minimálně jedna přísavka není celou plochou na povrchu objektu. Tím se stane tato přísavka nefunkčních a nosnost zbylých přísavek podtlakového koncového efektoru již nemusí být dostačující k přenesení objektu. Stejně tak může nastat případ, že celková nosnost by sice byla postačující, ale funkční přísavky zůstaly příliš nerovnoměrně rozmístěny.

Na řešení této problematiky pracovali vědci z Fakulty strojního inženýrství Vysokého učení technického v Brně a vyvinuly adaptivní inteligentní koncový efektor, který umožňuje automaticky nastavit polohu přísavek podle tvaru přenášeného objektu. Vyvinutý koncový efektor je na obr. 1.

smart koncovy efektor

Obr. 1: Smart koncový efektor pro ploché součásti
 

Koncový efektor je připojen k manipulačnímu robotu pomocí kuželu (1) pro automatickou výměnu s konektorem pro přenos elektrických signálů a konektorem pro přenos pneumatické energie. Ke kuželu je připojeno šest přísavek (2) na třech ramenech. Těmito přísavkami lze pohybovat pomocí čtyř krokových motorů (3). Konstrukce koncového efektoru dále obsahuje referenční spínač (4) a řídící elektroniku (5).

Když se koncový efektor připojí k robotu, tak se řídící elektronika efektoru ohlásí specifickým kódem pro ověření správnosti. Dále řídící systém vyšle informaci o požadované poloze přísavek. Řídící elektronika koncového efektoru zajistí nejprve najetí na referenční snímače a poté nastavení přísavek do požadované polohy. Ukázky konfigurace přísavek pro různé tvary plochých objektů jsou na obr. 2.

konfigurace prisavek

Obr. 2: Příklady konfigurace přísavek pro některé tvary manipulovaných objektů

Obr. 2: Příklady konfigurace přísavek pro některé tvary manipulovaných objektů

Inteligentní podtlakové robotické chapadlo je chráněno užitným vzorem s názvem „Adaptivní podtlakový koncový efektor“ č. 25083.

Zdroj hlavní foto: Borowski, Wikimedia Commons, 2005
Zdroj obrázků v textu: Divize mechatroniky, Fakulta strojního inženýrství, 2012
 

FaLang translation system by Faboba