„Čokoládově“ kooperativní robotika

Každý si jistě pod tímto titulkem představí špičkové kulinářské dílo, velmi dobře chlazené na recepci pro významné hosty, například u ropného magnáta. Nebo v mnohem menším měřítku na svatební hostině, vyvedené v národních barvách jako oslava stavebnice MERKUR. Mnohem blíže ke skutečné realitě je vnitřní obsah reklamního spotu v jedné nejmenované televizní reklamní sérii. Zde jsou lidé nabádáni k jemnému a citlivému přístupu mezi sebou! A právě bezpečný a citlivý může být nejenom dobrý člověk, ale taktéž i unikátní „bezpečný“ robot.

Před více jak 10 lety se v Dánsku sešli tři odborníci na robotickou problematiku a přemýšleli, jak uskutečnit dosud nerealizovaný sen techniků, vědců a inženýrů v oblasti přímé spolupráce člověk–robot. Z díla světově uznávaného spisovatele pana Karla Čapka si „vypůjčili“ název nové společnosti, která měla v budoucnu dodávat pro nejrůznější segmenty národních hospodářství bezpečné univerzální roboty. Tento jejich velmi smělý sen, cíl i plán se nakonec podařilo uskutečnit a počátkem roku 2005 se na světlo světa dostal malý robot, prozatím s maximální nosností do 5 kg. Od roku 2006 se tyto roboty začaly standardně nabízet jako alternativa k lidské pracovní síle.

Obr. 1

Firma Universal Robots vytvořila jedinečný 6osý robotický systém, který se jednoduše ovládá, je zároveň bezpečný k lidem a energeticky velmi úsporný. Roboty se mohou programovat několika způsoby, ale ten nejelegantnější je, že se lidskou rukou vede rameno robota a klíčové pohybové souřadnice se pomocí dotykového LCD panelu přímo zaznamenávají do požadované pracovní polohy. Následně se mohou číselně upřesnit a taktéž i v řádkovém editoru sofistikovaně doladit a naprogramovat požadované hodnoty rychlostí a zrychlení u jednotlivých os.

Od roku 2012 firma začala nabízet většího robota s dnešním označením UR10 (maximální nosnost 10 kg a operační rozsah 2,6 m). Délka ramene u menšího robota UR5 je 850 mm a u většího 1 300 mm. Bezpečnost robota je dána evropskou normou, jež udává maximální silové působení na jeho okolní prostředí.

Obr. 2

V prvních instalacích se aplikační společnosti zaměřili na dodávku robotů k automatizovaným linkám, jako obsluhu k CNC obráběcím a tvářecím strojům (obr. 1), výrobní linky (obr. 2) a v neposlední řadě i na montážní pracoviště (viz obr. 3). Senzitivita těchto robotů je na takové úrovni, že při zavěšení na konstrukci nad pracovištěm s orientací „hlavou dolů“ je nutno jim mimo hmotnosti vlastního uchopeného dílu programově zadat taktéž i orientaci gravitačního pole!

Na rozdíl od svých průmyslových kolegů, kteří jsou pro lidskou obsluhu životu nebezpeční, tyto roboty z Dánska mohou pracovat bez ochranných klecí, plotů, ohrad, závor a zábran!

Dnešní realita nasazování těchto robotů směřuje i do aplikací v rehabilitačních medicínských centrech (po získání příslušného osvědčení) a taktéž jako obsluha pro 3D skenování uměleckých děl a předmětů.

Robot bude ve speciálně upraveném efektoru držet skenovací jednotku a na rotační podstavec může lidská obsluha z depozitářů muzea opatrně vkládat umělecké předměty. Robot v překrývajících se cyklech může být dopředu naprogramován ke snímání nejrůznějších objektů. Jejich velikost se může lišit od několika centimetrů až po několikametrové rozměry. Následně je shluk výstupních bodů převeden do polygonálních ploch a NURBS křivek. Výsledkem exportu upravených 3D ploch bude velmi přesný prostorový datový model sloužící jako vstup pro 3D tiskárnu. Ta následně zajistí tisk 3D modelu z požadovaného materiálu (plasty, kov atd.). Posledním krokem bude restauratérem, grafikem či uměleckým malířem věrně dobarvená reprodukce „originálu“ na 3D vytištěný model.

Obr. 3

Takto hotová díla mohou být následně např. vystavena v muzejních sbírkách. Nehrozí případné zcizení nenahraditelného originálu, neboť ten je bezpečně uložen v trezoru či bezpečnostních schránkách. Vzhledem k vlastní váze robotů (18/29 kg) totiž není manipulace s nimi v žádném případě složitá a těžká a umožňuje přesouvání i v rámci několika pracovišť dle potřeby.

www.exactec.com