Veel werkprocessen zouden tegenwoordig bijna ondenkbaar zijn zonder robots. Maar robots die in productiefaciliteiten werken, vormen vaak risico's voor werknemers omdat ze niet genoeg reageren op hun omgeving. Om het in de toekomst makkelijker te maken voor mensen en robots om dicht bij elkaar te werken, Prof. Matthias Althoff van de Technische Universiteit München (TUM) heeft een nieuw systeem ontwikkeld:IMPROV.

Wanneer bedrijven robots gebruiken om goederen te produceren, ze moeten hun automatische helpers over het algemeen in veiligheidskooien plaatsen om het risico op letsel voor mensen die in de buurt werken te verminderen. Een nieuw systeem zou de robots binnenkort uit hun kooien kunnen bevrijden en zo de standaardpraktijken in de automatiseringswereld transformeren:Prof. Matthias Althoff heeft een toolbox-principe ontwikkeld voor de eenvoudige montage van veilige robots met behulp van verschillende componenten. De modules zijn op bijna elke gewenste manier te combineren, waardoor bedrijven hun robots kunnen aanpassen voor een breed scala aan taken, of gewoon beschadigde componenten kunnen vervangen. Prof. Althoff's systeem wordt gepresenteerd in een paper in het juni 2019 nummer van: Wetenschap Robotica .

Dankzij de ingebouwde chip kan de robot zichzelf programmeren

Robots die individueel kunnen worden geconfigureerd met behulp van een set componenten, zijn eerder gezien. Echter, elk nieuw model vereiste deskundige programmering voordat het in gebruik kon worden genomen. Prof. Althoff heeft elke module in zijn IMPROV robottoolbox uitgerust met een chip waarmee elke modulaire robot zichzelf kan programmeren op basis van zijn eigen individuele toolkit.

Een oogje houden op de mensen die in de buurt werken

"Ons modulaire ontwerp zal het binnenkort kosteneffectiever maken om werkende robots te bouwen. Maar het toolbox-principe biedt een nog groter voordeel:met IMPROV, we veilige robots kunnen ontwikkelen die reageren op en contact vermijden met mensen in hun omgeving, ", zegt Althoff. Met de chip geïnstalleerd in elke module en de zelfprogrammerende functionaliteit, de robot is automatisch op de hoogte van alle gegevens over de krachten die erin werken, evenals van zijn eigen geometrie. Daardoor kan de robot zijn eigen bewegingspad voorspellen.

Tegelijkertijd, het controlecentrum van de robot gebruikt input van camera's die in de kamer zijn geïnstalleerd om gegevens te verzamelen over de bewegingen van mensen die in de buurt werken. Met behulp van deze informatie, een robot geprogrammeerd met IMPROV kan de mogelijke volgende zetten van alle werknemers in de buurt modelleren. Als resultaat, het kan stoppen voordat het in contact komt met een hand, bijvoorbeeld - of met andere naderende objecten. "Met IMPROV kunnen we garanderen dat de besturing correct werkt. Doordat de robots automatisch worden geprogrammeerd voor alle mogelijke bewegingen in de buurt, geen mens zal hen kunnen instrueren iets verkeerds te doen, ', zegt Althoff.

IMPROV verkort cyclustijden

Voor hun gereedschapskist, de wetenschappers gebruikten voor sommige onderdelen standaard industriële modules, aangevuld met de nodige chips en nieuwe componenten uit de 3D-printer. In een gebruikersonderzoek Althoff en zijn team toonden aan dat IMPROV werkende robots niet alleen goedkoper en veiliger maakt, maar ze ook versnelt:ze nemen 36% minder tijd in beslag om hun taken uit te voeren dan eerdere oplossingen die een permanente veiligheidszone rond een robot vereisen.