Úvod. Robotika. Úvod. Vladimír Smutný. Centrum strojového vnímání. Český institut informatiky, robotiky a kybernetiky (CIIRC)

Transkript

1 Úvod Robotika Úvod Vladimír Smutný Centrum strojového vnímání Český institut informatiky, robotiky a kybernetiky (CIIRC) České vysoké učení technické v Praze ROBOTICS: Vladimír Smutný Slide, Page

2 Robotika Úvodní předmět o řízení mechanických systému včetně manipulátorů, robotů, výrobních a jiných strojů. Robot A teprve mladý Rossum měl nápad udělat z toho živé a inteligentní pracovní stroje (K. Čapek, R.U.R., předehra). ROBOTICS: Vladimír Smutný Slide, Page

3 Lepení Povšimněte si, že cena robota je jen jednou, někdy malou, částí nákladů na pořízení robotizované buňky. Části, které mají být obráběny, smontovávány nebo kontrolovány musejí být uchopeny nebo upevněny. Pokud výrobní linka zpracovává různé výrobky, musejí být tyto přípravky často navrhovány pro každý typorozměr zvlášt. Přípravky, které umí více typorozměrů, jsou zase velmi komplikované a jejich cena je podobná ceně sady přípravků. Mezi další náklady patří cena výrobní technologie (lisy, obráběcí stroje, svářečky, lepičky,...), náklady na programování robotu, spolupracujících zařízení, oplocení a cena bezpečnostních opatření. ROBOTICS: Vladimír Smutný Slide, Page

4 Kompletace klikového hřídele ROBOTICS: Vladimír Smutný Slide, Page

5 Montáž přední masky automobilu ROBOTICS: Vladimír Smutný Slide, Page

6 Robot Clopema / Chapadlo Clopema má dva prsty a tři stupně volnosti. Otvírá a svírá prsty, má schopnost pohybovat prsty vůči sobě, poddá se při dotyku s podložkou a navíc lze sílu poddajnosti regulovat. Kromě toho má taktilní vnitřní stranu prstů, detektor přítomnosti předmětu mezi prsty a kameru pro trojrozměrnou rekonstrukci mikropovrchu. ROBOTICS: Vladimír Smutný Slide, Page

7 Chapadla Kromě standardních katalogových chapadel se často v průmyslu používají technologické hlavice vyrobené pro daný účel. ROBOTICS: Vladimír Smutný Slide, Page

8 Chapadla II Versaball: Schunk dexterous hand: Schunk SDH-: Na Cornellově univerzitě byla vyvinuta hlavice, která umí manipulovat s rozmanitými objekty. Shadowhand je neúspěšný pokus o imitaci lidské ruky. Ruka Schunk SDH- je komerčně dostupná. ROBOTICS: Vladimír Smutný Slide, Page

9 Části oboru robotika a vztah k ostatním oborům Teoretická robotika: hledá principy, možnosti a omezení, (biologie, psychologie, etologie, matematika, fyzika). Experimentální robotika: ověřuje principy, staví hračky (kybernetika, umělá inteligence, inženýrské disciplíny). Průmyslová robotika: Navrhuje, staví a používá roboty (teorie a instrumentace řízení, elektronika, strojírenství, automatizace výroby). ROBOTICS: Vladimír Smutný Slide, Page

10 Tři zákony robotiky (Isaac Asimov, The caves of steel (Ocelové jeskyně), Galaxy No., 0.). Robot nesmí ublížit člověku nebo svou nečinností dopustit, aby bylo člověku ublíženo.. Robot musí uposlechnout příkazů člověka, kromě případů, kdy jsou tyto příkazy v rozporu s prvním zákonem.. Robot musí chránit sám sebe před zničením, kromě případů, kdy je tato ochrana v rozporu s prvním nebo druhým zákonem. Komentář: Současné roboty nejsou schopny samy interpretovat tato pravidla. Vývojář a integrátor robotu musí tato pravidla implementovat explicitně, např. pomocí nástrojů jako oplocení, optické závory, bezpečnostní obvody a podobně). Např. robot Mitsubishi umí online kontrolovat, zda se hrot nástroje vyskytuje uvnitř konvexního mnohostěnu. Předpisy pro bezpečnost při nasazování robotů lze nalézt například v těchto normách (zdroj Kuka): //EEC //EEC //EC //EC Low Voltage Directive: Council Directive of February on the harmonization of the laws of Member States relating to electrical equipment designed for use within certain voltage limits EMC Directive: Council Directive of May on the approximation of the laws of the Member States relating to electromagnetic compatibility Pressure Equipment Directive: Directive of the European Parliament and of the Council of May on the approximation of the laws of the Member States concerning pressure equipment Machinery Directive: Directive of the European Parliament and of the Council of June on the approximation of the laws of the Member States relating to machinery ROBOTICS: Vladimír Smutný Slide, Page

11 Bezpečnost v reálném světě EN Safety of machinery: EMER- GENCY STOP equipment, functional aspects; principles for design EN Safety of machinery: Temperatures 000 of touchable surfaces - Ergonomics data to establish temperature limit values for hot surfaces EN - Safety of machinery: Ergonomic design principles - Part : Terms and general principles EN Industrial robots: Safety EN - Safety of machinery: Safety-related parts of control systems - Part : General principles for design EN 0 Industrial, scientific and medical (ISM) radio-frequency equipment - Radio disturbance characteristics - Limits and methods of measurement 00 EN 00- Safety of machinery: Electrical equipment of machines - Part : General requirements EN ISO 0- EN 00-- Electromagnetic compatibility (EMC): Part -: Testing and measurement techniques - Electrical fast transient/burst immunity test EN 00-- Electromagnetic compatibility (EMC): Part -: Testing and measurement techniques; Surge immunity test EN 00-- Electromagnetic compatibility (EMC): Part -: Generic standards - Immunity for industrial environments EN 00-- Electromagnetic compatibility (EMC): Part -: Generic standards; Emission standard for industrial environments EN 00- Adjustable speed electrical power drive systems: Part : EMC product standard including specific test methods EN ISO 0- Safety of machinery: Basic concepts, general principles for design - Part : Basic terminology, methodology Safety of machinery: Basic concepts, general principles for design - Part : Technical principles ROBOTICS: Vladimír Smutný Slide, Page

12 Výroba a automatizace Zavádění mechanizace, automatizace a robotizace: Snižování podílu přímé lidské práce na výrobě. Zkracování výrobního cyklu. Zvyšování produktivity práce. Zvyšování kvality výrobků. Technické, ekonomické a sociální hlediska. Automatizace většinou snižuje vliv lidského faktoru na kvalitu výroby. Mění se struktura kvalifikace pracovní síly. Počet pracovníků ve výrobě se snižuje, přinejmenším někdy. ROBOTICS: Vladimír Smutný Slide, Page