ATRO - új szemléletmód a robotikában (x)

Címkék

Moduláris rendszerrel hoz új szemléletmódot a robotikába a Beckhoff. Az ATRO moduláris elemeiből szinte bármilyen robot felépíthető.

Az ATRO rendszer elemeiből szinte bármilyen felépítésű robot összeállítható, az egyszerű, egytengelyes forgóasztaloktól és párhuzamos (delta) kinematikai elrendezésektől egészen a többtengelyes csuklókaros robotokig. A Beckhoff minden részletre kiterjedő megközelítése döntő jelentőségű a könnyű üzembe helyezés és az egyszerű kezelhetőség szempontjából, ugyanis egy gép vagy üzem esetében csak a robotrendszer és a PC-alapú vezérlés közvetlen összeépítésével alakíthatók ki teljes körű, ténylegesen optimalizált megoldások. Ezen alapokra építve mérsékelhető az egy ipari PC-re jutó vezérlések száma, még akár több robot kezelése esetén is.  

Az ATRO kinematikai rendszere öt aktív csuklópontot tartalmaz. Ezek a motormodulok, amelyek ötféle kivitelben készülnek, egyenes vagy L-alakú kialakítással, öt különböző teljesítményosztályban. Minden motormodul a robot egy tengelyének teljes hajtásrendszerét képezi. Kiegészítő elemként mindössze egy tápegységet és egy vezérlőt kell még csatlakoztatni, ami jelentős helymegtakarítást jelent a vezérlőszekrényen belül. Az aktív modulok mellett hajtással nem rendelkező összekötő egységek is a rendszer részét képezik, úgymint:  

  • a belső vezetőcsatornát is magukba foglaló alapmodulok;

  • I-, L-vagy Y-alakú idomelemek, amelyekkel egyedi robotfelépítés alakítható ki;

  • járulékos funkciókat, berendezéseket (például kamera) biztosító rendszermodulok.

A belső vezetőcsatorna által nyújtott előnyök

Az ATRO robotrendszer elemei stabil kapcsolódást biztosító, ugyanakkor minden belső közegvezetőt átengedő mechanikai csatlakozási felülettel rendelkeznek. Az adatátviteli vonalak, a tápsínek és a különféle közegek – sűrített levegő, vákuum vagy folyadék – így az ATRO kinematikai modulok belsejében vezethetők el. A hagyományos robotikai rendszerekben ezeket külsőleg vezették el, ami a forgatási tartományt és a kihasználható munkaterületet is bekorlátozta.

A Beckhoff újonnan kifejlesztett rendszerében ilyen problémákkal nem kell számolni, bármelyik tengely végtelenítetten forgatható, hatékonyabb derékszögű mozgatást és rövid pozicionálási utakat eredményezve. Mindezeken felül, a belső közegáramoltatás alkalmazásával elkerülhetők a külső vezetékek okozta akadályok, vagy kollaborítv robotok (ún. cobot-ok) esetében fellépő nemkívánt nyomatékhatások. A különféle műszaki alkalmazásokhoz szállított közeg az ATRO-interfészeken áramlik keresztül, és ezzel együtt természetesen bármilyen robotikai szerszám – mint például a kifinomult megfogómechanikák – egyszerűen integrálható.  

Rendszerintegrálás korlátlan lehetőségekkel 

A Beckhoff által kifejlesztett ATRO robotrendszer rendkívül rugalmas, minden lényeges gépi funkcióval rendelkező megoldás, ami többek között a TwinCAT automatizálási szoftverbe történő mély beágyazottságának köszönhető. Ezen képességek közé tartozik például a kifinomult műveletekhez (tárgyak „felkapásához”) szükséges képfeldolgozás, gépi tanulási módszerekkel feljavított mozgatás vagy elemzések és karbantartás támogatása céljából felhőalapú rendszerekbe történő közvetlen integrálhatóság. Az ATRO nyílt, univerzális szabványokra épül, ami megkönnyíti a tervezést és a segítségével létrehozott robotalkalmazás „azonnal használható” lesz.

Ezek a sokrétű képességek egyetlen vezérlőrendszeren belül történő egyesítésével minimalizálhatók a felhasznált eszközök, az egységek költségei, valamint tökéletesen összeszinkronizálhatók az egyes részelemek és kis adatátviteli késleltetés érhető el. Az ATRO által nyújtott további fontos előny, hogy közvetlenül összekapcsolható intelligens szállítórendszerekkel, például az XTS lineáris szállítórendszerrel vagy az XPlanar síkmotorrendszerrel. Más funkciók beágyazása – mint például a kommunikáció vagy a funkcionális biztonság – kis erőfeszítéssel megvalósítható. Ez nem csak egy rendkívül hatékony átfogó műszaki megoldás konfigurálását teszi lehetővé maximalizált rendszerteljesítménnyel, hanem korábban soha nem tapasztalt mértékben csökkenthető a gépek által elfoglalt alapterület is.

További részletek: www.beckhoff.com/atro

[A Beckhoff megbízásából készített, fizetett anyag.]

Hozzászólások

Használta már ezt valaki innen? Mik a tapasztalatok?

 

Van HUP-hoz rendelt kontakt akitől lehet itt kérdezni?

Csak erdeklodes, vagy van valami konkret feladatod? A Universal Robotics rendszeret hasznaltam egy projecthez (UR5e meg UR10e), ezt nem. De egyebkent a Beckhoffnak jo dolgai vannak.

When you tear out a man's tongue, you are not proving him a liar, you're only telling the world that you fear what he might say. -George R.R. Martin

Egy R&D projektünkhöz néztem robotkar megoldásokat, főleg belépő szintű eszközöket, mint pl. a uFactory xARM.

Próbáltam több információt megtudni, mint pl. műszaki specifikáció és az egyes modulok ára, de nem jártam sikerrel. A válasz szerint pilotprojekteken dolgoznak, majd utána lesz szélesebb körben elérhető.

Eloszor tisztaznotok kell par dolgot, ami ezeknek az arat tipikusan meghatarozza:
Kollaborativ kell, vagy nem lesz a kornyeken ember? Milyen munkaterre van szukseg? Terhelhetoseg? Pontossag?

A UR hazai beszallitoja adott a project kezdetekor egy UR3e-t, hogy probaljuk ki, eleg jol kezeltek a dolgot elvileg (akkor epp nem voltam a cegnel, kollegak mondtak). Ott a 3 a 3kg-os valtozat, annyit bir el ugy, hogy pontos marad (egyebkent joval tobbet birna). Van 5-os, 10-es es 16-os is, itt az 5 es 16 nagyobb a 3-nal (a ketto kozt a motorok masok), a 10-es meg munkaterben nagyobb. Az e a vegen az eromeros valtozatot jelenti, ezzel konnyu megoldani a "robot veget oda huzod" jellegu kodokat. Van e nelkuli valtozat is, de a pontos arazast nem tudom. Ezek kollaborativ robotok, leteznek nagyobb ipari robotkarok is (pl. KUKA, ABB), amik akkor is odateszik amit kell, ha a kezdeti es vegpont kozt van egy ember. A kollaborativnal figyeltek erre, ott nem tepi le a karodat veletlenul, ha az egyik csuklo nekiutkozik valami varatlannak, letilt, nem kell akkora biztonsagi zona kore.

Adnak hozza egy ipari PC alapu vezerlot, amin valami Linuxos-Javas progi fut (oldalukrol letoltheto a VM, ilyen a kezelopanelje is). Irhatsz a sajat osszehuzogatos scriptnyelveben parancsokat (ez egyszeru feladatokra eleg), vagy tobb modon taviranyithatod PC-n futo sajat koddal is. Osszessegeben a funkcioinak nagy reszet nem hasznaltuk, mert nekunk amugy is sajat program kellett, de viszonylag kenyelmes a hasznalata. Pontos arat nem tudok (plane most), jellemzoen a motorok meretetol, es nem az alucsovek hosszatol fugg, a 3e a legkisebb nalunk, olyan 1.5-2 millio korul lehet (kb. az xARM 5 lite arkategoriaja). Lehet demot kerni par honapra, meg talan berelni is, szoval ha nem jon be fejleszteshez, akkor nincs nagy kockazata.

Kollegak korabban ABB-t hasznaltak, teljesen masok a parameterei (sokkal nagyobb es erosebb, nekunk ez epp nem volt elonyos), de igazabol arra sem volt panaszuk.

When you tear out a man's tongue, you are not proving him a liar, you're only telling the world that you fear what he might say. -George R.R. Martin

Szerkesztve: 2022. 07. 07., cs – 15:05

Objektum Orientált technológia nem csak a szoftver, de a hardver terén is! :D
Csak itt a példányosítás két lépésben zajlik. Fizikailag legyártják előre és használatkor azaz beépítés előtt/alatt/után - szóval közben - fejezik be a tulajdonságainak beállítását!
Ezt a cikk olvasása előtt írtam, ez ugrott be a bevezető első sora alapján. :)

Tertilla; Tisztelem a botladozó embert és nem rokonszenvezem a tökéletessel! Hagyd már abba!; DropBox

Ez az 5 aktiv csuklopont elegge fura, 6-nak van igazan ertelme, mert akkor nem csak az x-y-z koordinata, de az orientacio is megadhato.

A tobbi robotnal is van, hogy belul vezetik a tobbi csuklohoz meno vezeteket (UR-nal pl. ugy van, en azt ismerem), de ott nem vegtelenszer forgathato. Ez sokszor nem hatrany, de van, hogy az. Talan a leggyakoribb, hogy annal a csuklonal mukodik vegtelenszer, ami a robotkar vegen van (pl. csavarozashoz jol jon), a tobbinel felesleges.

A modularitas a gyartonak is elony: egyszer kitalalja a modulokat, egyszerusodik a gyartasi folyamat, a megrendelo meg vagy modulokat rendel, vagy osszerakott robotot. Kerdes, hogy ez a pontossagot es az inverz kinematika szamolast mennyire befolyasolja. Ha egybeepitett robotot veszel, akkor siman bemerheti a gyarto mikrometerre a robot mereteit, es szamolhat azzal, a pontossag jo lesz. Ha te rakod ossze modulokbol, akkor az osszeszerelestol fuggeni fog a pontossag (a robot azt hiszi magarol, hogy masok a csohosszok, igy rossz helyre pozicional).

Plusz ha te konfiguralsz ossze valami robotszeruseget, akkor kerdes, mennyire fog mukodni az inverz kinematika szamito (ugye meg kell adni hozza mi mihez kapcsolodik, es ez egyedi elrendezesnel nem biztos, hogy jol fog mukodni). Az meg megint megszokott, hogy a robothoz tartozo vezerlo latja/kezeli a mellette levo szallitoeszkozoket.

Osszessegeben azert eloremutato, de nem akkora szam, aminek a cikkbol tunik.

When you tear out a man's tongue, you are not proving him a liar, you're only telling the world that you fear what he might say. -George R.R. Martin