Robot for intelligent and collaborative applications

Im Rahmen der Zusammenarbeit zwischen der ABB AG und dem Institut für Mechatronische Systeme IMS wurde ein Roboter für intelligente und kollaborative Anwendungen (Rica) aufgebaut, welcher auf einem 7-achsigen einarmigen YuMi von ABB basiert. Der weich gepolsterte Roboter ist für den kollaborativen Einsatz zwischen Mensch und Roboter in der Industrie konzipiert.

Mit seinen sieben Freiheitsgraden bietet der Roboter eine hohe Flexibilität und ermöglicht redundanzbezogene Untersuchungen innerhalb des IMS. Zusätzlich ist der Roboter auf einer passiven, mobilen Plattform montiert, um ihn für Vorträge und öffentliche Veranstaltungen nutzbar zu machen.

Der Roboter ist mit dem OmniCore Controller ausgestattet, der bei der Handhabung des zunehmenden Datentransfers beim Einsatz mehrerer Sensoren und im Rahmen des maschinellen Lernens hilfreich ist. Der Controller hat SafeMove2 integriert, die Sicherheitslösung von ABB, um Platz zu sparen und kollaborative Anwendungen zu erleichtern. Darüber hinaus kann er mit einer Vielzahl zusätzlicher Optionen wie Feldbusprotokollen und Bildverarbeitung ausgestattet werden, was für einige Studien vorteilhaft ist. Neben der Steuerung ist der YuMi mit einem intelligenten Greifer mit integrierter Kamera und Vakuum ausgestattet, um seine Einsatzmöglichkeiten noch mehr auf verschiedene Industrie 4.0-Themen auszuweiten.

Einerseits ermöglicht der Roboter eine Lead-Through-Programmierung über sein großes Multitouch-FlexPendant, über das Nutzer einfach und schnell Bewegungen und Positionen programmieren können. Dies vereinfacht die Roboterprogrammierung erheblich und macht ihn ideal für studentische Anwendungen oder schnelle Tests. Andererseits kann der Roboter mittels RAPID über RobotStudio programmiert werden, sowohl für eine komplexere Anwendung als auch für virtuelle Inbetriebnahmen

Der YuMi Roboter zusammen mit seinem OmniCore-Controller ist eine großartige Ergänzung für die Prüfstände des Instituts, da er zu den Forschungsaktivitäten des IMS Robotik-Systeme-Teams in den Bereichen Motion Control und industrielle Anwendungen von Robotern beitragen kann.

  • Motion Control ist eines der kritischen Themen in der Automatisierung. Die Einführung einer robotergestützten Automatisierungslösung in einer dynamischen Umgebung ist eine große Herausforderung für die Bewegungssteuerung. Der YuMi-Roboter zusammen mit der extern geführten Bewegung EGM eignet sich für bewegungssteuerungsbezogene Forschungsaktivitäten in dynamischen und unvorhersehbaren Umgebungen.
  • Industrielle Anwendungen, in denen Menschen und Roboter Seite an Seite arbeiten kann die Arbeitsergonomie verbessern, die Produktion beschleunigen und die Gesamtqualität verbessern. Eine Herausforderung ist es dabei, hohe Sicherheitsanforderungen für komplexe Systeme und Umgebungen zu realisieren und gleichzeitig die Gesamteffizienz zu verbessern. Zusätzlich müssen die Aktionen des Roboters für den Menschen jederzeit vorhersehbar sein und der Roboter muss sich sicher an alle Veränderungen in der Umgebung anpassen können. Mit dem YuMi-Roboter werden neue Konzepte und Algorithmen mit Bezug zu Mensch-Roboter-Kollaboration für industrielle Anwendungen untersucht.
  • Im Rahmen des Robot Learnings für industrielle Anwendungen werden maschinelle Lernalgorithmen und datenbasierte Methoden auf dem YuMi implementiert, um die Effizienz der Anwendungen sowie die Bewegungssteuerung des Roboters zu verbessern.
Spezifikation Roboterversion: IRB 14050
Reichweite: 559 mm
Traglast: 500 g
Roboterfuß: 160 mm x 160 mm
Gewicht: 9.5 kg
Eigenschaften Integrierte Anwenderschnittstelle: 24V Ethernet oder 4 Signale
Integrierte Druckluftleitungen: ein Druckluftschlauch 4 Bar
Steuerung: OmniCore
Leistung Positionswiederholgenauigkeit: 0.02 mm
max. TCP-Geschwindigkeit: 1.5 m/s
max. TCP- Beschleunigung: 11 m/s2
Beschleunigungszeit 0-1m/s: 0.12 s