Vývoj univerzální řídící jednotky a pokročilých metod kalibrace s cílem nového využití zastaralých robotů

Společnost INOMECH s.r.o. realizuje projekt „Vývoj univerzální řídící jednotky a pokročilých metod kalibrace s cílem nového využití zastaralých robotů“, CZ.01.1.02/0.0/0.0/20_321/0024631. Na tento projekt je poskytována finanční podpora od Evropské unie v rámci Operačního programu Podnikání a inovace pro konkurenceschopnost (OPPIK).

Výzkumně-vývojový projekt s vysokou technologickou úrovní a vysokou mírou inovace je zaměřený na opětovné využití zastaralých robotů bez řídící elektroniky nebo se zastaralým řídícím systémem, které uvede do stavu, kdy mohou být použity pro nové aplikace.

Hlavním výstupem projektu je prototyp Univerzální řídící jednotky robotu. Ta je vytvořena na otevřené hardwarové a softwarové platformě, jsou zde použity prvky s vysokým výpočetním výkonem pro zvládání složitých úloh kompenzací chyb robotu. Použité HW a SW řešení je nízkonákladové s použitím běžně na trhu dostupných řešení. Platforma je otevřena pro úpravy a výzkum třetích stran.

Dalším výstupem je prototyp Repasovaného robota s řízením. U robota byla kompletně identifikovaná a opravená mechanika použitého robotu – převodovky, kabeláž, odměřování, pohony, barva …

K dalším výstupům patří ověřená technologie Postupu pro kalibraci a stanovení korekcí. Zde se jedná o matematické a metrologické postupy pro zjištění přesných rozměrů robotu pomocí artefaktů. Dále postup pro stanovení korekcí pro zpřesnění imperfekcí robotu způsobených kinematikou převodovek, poddajností mechanické struktury, nepřesnosti montáže.

INNOBOT - robotická platforma

Robotická platforma pro školy, nadšence a vývojáře řídícího systému. Platforma je založena na Open Source robotu BCN3D MOVEO, který byl upraven s využitím naší expertízy v oboru stojního inženýrství. Geometrie 3D tištěných dílců byla upravena pro lepší tisknutelnost, montovatelnost a geometrickou přesnost rotačních os. 

Tato platforma je volně dostupná ke stažení, případně nabízíme její dodání v předmontovaném stavu na stránkách innobot.eu

Revitalizace zastaralého robota

Součástí projektu byla revitalizace zastaralého robota KUKA KR15-2 v nálezovém stavu bez řídící jednotky. Tento robot byl mechanicky zrevitalizován. Hlavním předpokladem pro úspěšnou a ekonomickou revitalizaci je schopnost odstanit závislost na proprietárních a zastaralých servopohonech.

Byl vyvinut postup, který umožňuje původní serva nahradit libovolným pohonem dle výběru (krokový motor, krokový motor se zpětnou vazbou, servopohon). Součástí této adaptace bylo vyvinutí a nasazených externích bezpečnostích brzd, které v tomto případě slouží jako adaptační rozhraní mezi převodovkou robotu a novým pohonem.

Součástí této revitalizace byla také nová elektroskříň obsahující servoměniče a další HW pro nasazení nového řídícího systému.

Vývoj řídící jednotky

Řídící jednotka stojí na dvou stejně důležitých a navzájem závislých složkách: HW architektuře a SW architektuře. HW pro realizaci jednotky byl vybrán s požadavkem na nízké náklady a běžnou dostupnost. Podobně SW stojí na využití otevřených a neustále vyvíjených komponentách, frameworcích.

Kalibrace robotu

Pro kalibraci robotu bylo navázáno na předchozí spolupráci s FS ČVUT v Praze. Cílem je využití měřícího zařízení RedCam se šesti stupni volnosti a kalibračního procesu pro zvýšení přesnosti polohování robotu. Zařízením RedCam lze analyzovat chyby mezi žádaným a skutečným pohybem robotu a změřená data použít pro kalibrační algoritmus.