Bionični pristop k robotiki
27.06.2017
Na sejmu Hannover Messe 2017 so bili navdušencem nad avtomatizacijo in digitalizacijo v industriji na ogled številni koncepti prihodnosti, pričakovano so prednjačile novosti s področja robotike. Tudi takšne, ki navdih črpajo v človeku in naravi.
Podjetje Festo je obiskovalcem predstavilo napredek svojega inženirskega omrežja Bionic Learning Network, ki ga je v sodelovanju z univerzami, inštituti in številnimi raziskovalnimi podjetji oblikovalo že pred desetletjem. Cilj je bil pripraviti nove tehnologije za rabo na področju industrijske avtomatizacije, rešitve pa navdih črpajo v bioniki. V tem času so v Festu razvili sodelovalne lahke robote s pnevmatskimi pogoni in prijemalo, ki deluje po vzoru lovke hobotnice. Na sejmu Hannover Messe 2017 je podjetje predstavilo tri konceptne rešitve, ki jih utegnemo v prihodnjih letih ugledati v industriji.
Strogo ločevanje med delom, ki ga opravljamo ljudje, in delom, ki ga opravljajo roboti, vse pogosteje zamenjujejo težnje po ustvarjanju industrijskega okolja, kjer lahko sodelujeta človek in robot. Prav to je vodilo inženirje k iskanju rešitev v obliki vse pametnejših robotov, v podjetju Festo pa so se odločili izdelati robotske koncepte, ki posnemajo človeku naravne vzorce gibov, nekatere navdihe (in gibe) pa črpajo iz živalskega sveta.
BionicCobot – robot, ki posnema dinamiko človeških gibov
Gibalni vzorci robota BionicCobot so zasnovani na vzorcu gibanja človeške roke – od rame preko nadlakti, komolca, sklepov in podlahtnice do prijemala (dlani). Vsakega izmed sedmih sklepov krmili mehanizem, ki posnema delovanje mišic (bicepsov in tricepsov) ter se učinkovito upogiba in izteguje, posledično lahko izvede natančne gibe, prav takšne kot njegov »biološki model«. A ker gre za robota, lahko uporabnik BionicCobota nastavi za različne naloge – lahko je močan in dinamičen, ali pa resnično občutljiv – v tem primeru nikakor ne more ogroziti človeškega sodelavca, niti v primeru trka. Slednje zagotavlja pnevmatska avtomatizirana platforma Festo Motion Terminal, opremljena s kupom senzorjev, ki na majhni razdalji (oz. v majhnem prostoru) meri najrazličnejše sile in takoj ukrepa.
Glede na različnost delovnih nalog lahko podjetje robota BionicCobot opremi z različnimi prijemali. Še najbolj pomemben pa se zdi grafični uporabniški vmesnik, s katerim človek robota uči želenih gibov. Po vzoru tehnike »povleci in spusti« tako uporabnik robota nauči gibov, ki jih nato lahko s programsko opremo poljubno kombinira, pohitri, upočasni, zamenja vrstni red itd. Platforma oziroma robotski operacijski sistem pa že sam sproti izračunava kinematično pot gibov in druge parametre, ki se v nadaljevanju lahko uporabljajo za optimizacijo dela robota.
BionicMotionRobot – lahek robot, ki obvlada naravno gibanje
Slonov rilec in lovke hobotnice se lahko premikajo na zelo prilagodljiv način. Emulacija teh tekočih gibalnih vzorcev je spodbudila tudi nastanek robota BionicMotionRobot, ki z ustrezno pnevmatsko tehnologijo, ventili in krmilniki obvlada prijemanje predmetov »z lovko«. Koncept prilagodljive kinematike so sicer v podjetju v obliki robotskega pomočnika Bionic Handling Assistant pokazali že leta 2010 in zanj prejeli nagrado German Future Award. Sedaj so rešitev še nadgradili z izdelavo »kože« iz tekstilne pletenine, ki robotu BionicMotionRobot omogoča rabo večje sile in njeno porazdelitev po celotnem kinematskem sistemu. Robotska roka tako premore nosilnost skoraj treh kilogramov ob praktično enaki neto teži!
OctopusGripper zgrabi kot hobotnica
OctopusGripper je Festov odgovor na izzive v svetu robotskih prijemal. Bionični prijemalni sistem posnema delovanje lovke hobotnice, zasnova iz mehkega silikona pa je pnevmatsko krmiljena. Ob rabi stisnjenega zraka se »popki« upognejo in lahko natančno pa tudi nežno ovijejo predmet. Dve vrsti aktivno in pasivno nadzorovanih priseskov skrbita za natančnost prijemanja, zato lahko OctopusGripper prime in drži celo vrsto predmetov najrazličnejših oblik. Prilagodljivo prijemalo v kombinaciji z robotoma BionicMotionRobot in BionicCobot omogoča ogromno praktičnih aplikacij, krmilnik Festo Motion Terminal pa lahko sočasno nadzoruje delo robotske roke in prijemala.
