ROBOTOK Dr. Husi Géza.

Az előadások a következő témára: "ROBOTOK Dr. Husi Géza."— Előadás másolata:

1 ROBOTOK Dr. Husi Géza

2 A ma és a holnap üzleti követelményei Paradigmaváltás, amit a valós idejű követelmények határoznak meg. Globalizáció Gyors termékinnováció Folyamat innováció Együttműködés Szinkronizáció Lean Folyamatos fejlesztés Igazodás Kockázat menedzsment Teljesítés Rugalmasság Húzó alapú termelés stb.

3 Robotok Maga a robot szó 1921-ben CAREL CAPEK Rossum Univerzális Robotjai című színdarabjában fordul elő elsőként. A robota szó csehül munkát jelent. CAPEK robotja önálló, döntésre képes eszköz, amely felülkerekedik alkotóján, és rabszolgasorba süllyeszti az embert. Érdekes módon CAPEK robotjai biológiai robotok voltak.

4 Robotok Asimov terjeszti el a robot szót az Én, a robot c. novellásgyűjteményével 1950 táján. 1. A robot nem árthat az embernek, és nem nézheti tétlenül, ha az embert veszély fenyegeti. 2. A robot engedelmeskedni tartozik az emberek parancsainak, kivéve, ha ezek a parancsok az Első Törvénybe ütköznek. 3. A robot köteles megvédeni magát mindaddig, amíg ez nem ütközik az Első vagy a Második Törvénybe.

5 Mobil robotok 0. A robot nem árthat az emberiségnek, és nem nézheti tétlenül, ha az emberiséget veszély fenyegeti. 1. A robot nem árthat az embernek, és nem nézheti tétlenül, ha az embert veszély fenyegeti, kivéve ha ez összeütközésbe kerül a Nulladik Törvénnyel. 2. A robot engedelmeskedni tartozik az emberek parancsainak, kivéve, ha ezek a parancsok a Nulladik vagy az Első Törvénybe ütköznek. 3. A robot köteles megvédeni magát mindaddig, amíg ez nem ütközik a Nulladik vagy az Első vagy a Második Törvénybe.

6 Robot általános fogalma
A robotok előhírnökei az önműködő szerkezetek (automaták) voltak. "Író fiú", egy svájci órás műve 1772-ből, mely karszerkezet segítségével képes volt tollal papírra írni. 1893-ban, Amerikában már beépített gőzgép által hajtott lépegető készült. A XX. században munkára fogják az automatákat. Vezérlésük eleinte mechanikus, majd elektromechanikus, később elektronikus. Az első robot sorozatgyártás 1959-ben indul ben már játékgyártók kínálnak tanítható, mikroprocesszor vezérlésű játékrobot építőszettet.

7 Ipari Robotok Az emberi mozgásformákkal végrehajtható vagy ahhoz hasonló feladatok elvégzésére alkalmas gép. Az ipari robot mechatronikai (mechanikai-elektromos-elektronikai) szerkezet, amely: nyílt kinematikai láncú mechanizmust és intelligens vezérlést tartalmaz, irányított mozgásokra képes automatikus működésre képes előírt, programozható feladatokat végez

8 Robotok szerkezeti részei
Megfogó vagy műveletvégző Kar Csukló

9 A feladatvégzés helyét éri el vele a robot.
Robot kar A feladatvégzés helyét éri el vele a robot. A robotkar leggyakrabban 4db részből és ennek megfelelően 3db ízületből áll. A robotkar ízületei alapvetően kétfajta mozgást végezhetnek: Egyenes vonalú mozgás (csúszó-ízület, Transzláció) Elforduló mozgás (forgóízület, Rotáció) R T

10 Kettős- hengeres munkaterű
Robot kar típusai Három ízülettel rendelkező robotkar összesen 8db változatban készülhet, de ezek közül csak 5db fő megoldás terjedt el: TTT RTT TRR RRT RRR Kettős- hengeres munkaterű Gömb- koordinátás Hasáb munkaterű Hengeres munkaterű Csuklós Szerkezeti felépítés Munkaterület

11 Robotok jellemző adatai
Szabadsági fok : 4 Max. hasznos terhelés :3 kg Robot tömege : 24 kg Ismétlési pontosság : +/ mm Szabadsági fok : 6 Max. hasznos terhelés :6 kg Megfogóval elérhetõ tartomány :781 mm Max sebesség : 9300 mm/s Robot tömege : 49 kg Ismétlési pontosság : +/-0.02 mm

12 Robotok több ízülettel
Munkaterük egy adott pontját - ízületeik helyzeteinek sok (végtelen sok) kombinációjával elérhetik. Ideálisak bonyolult alakzatok szereléséhez (pl. karosszéria-hegesztés) Mozgáspályáikhoz szükséges számítások bonyolultabbak.

13 Robot csukló Megfogó RPY szerkezet Euler
Biztosítja - a robotkar által elért helyen - a tetszőleges térbeli irányból történő feladatvégzést. Általában három forgó-ízület biztosítja a tetszőleges térbeli orientációt. Megfogó szerkezet RPY mechanikai elektromágneses pneumatikus Euler

14 Érzékelési feladatok Helyzetmérés Reszolver
Optikai inkrementális kódtárcsa Erő- és nyomatékérzékelés Nyúlásmérő bélyegek alkalmazása az erők hatására torzuló felületeken Tapintásérzékelés Közvetlen kontaktussal (kapcsoló) Nyomásérzékelővel Sebességérzékelés Általában a helyzetérzékelők jeleinek változási sebességéből származtatják

15 Végrehajtó szervek Tárcsamotor Hidraulikus Nagy erő/nyomaték
Áttétel nem szükséges Robbanás-biztos Precíz pozícionálás körülményes Pneumatikus Egyszerű felépítés Táplevegő kell hozzá Villamos Könnyű illeszthetőség, kefés gépeknél szikrázás - robbanásveszély Motor típusok: Kefés egyenáramú motor Kefenélküli egyenáramú motor Tárcsamotor Aszinkron motor Léptetőmotor Tárcsamotor

16 Közlőművek Hullámhajtómű Fogaskerék-áttételek Hullámhajtómű
Fogaskerék-fogasléc Szíjhajtás Orsó-anya pár Hullámgenerátor (elliptikus tengely) Hullámkerék (rugalmas) Gyűrűkerék

17 Robotok irányítása mP mP mP mP
Az irányítórendszer egyrészt parancsokat küld a robot egyes ízületi végrehajtó szerveinek – másrészt kapcsolatot tart fenn a robot feladatát meghatározó külső vezérlőkkel, számítógéppel, más hasonló eszközökkel. Az irányítórendszer egyszerűbb esetben lehet egy egykártyás mikroszámítógép, de bonyolultabb esetben egy többprocesszoros, osztott intelligenciájú rendszer is. mP mP mP mP

18 Robotok felhasználása
Ipari robotok felhasználásának céljai: Munkaerő-költségek csökkentése Termelékenység növelése Egyenletes minőségszint biztosítása Veszélyes környezetben az ember mellőzése Ipari robotok felhasználási területei: Szerelőrobotok Hegesztőrobotok Festőrobotok „Tiszta” robotok – nagy tisztaságot kívánó műveletekhez Tudományos munkákban használt robotok Kutatórobotok Biztonsági robotok (pl. tűzszerészet) …

19 Robotok programozása Robotvezérlők Kézi vezérlő
Mozgások betanítása (online) A programozás ideje alatt szükség van a robotra. Kézi vezetéssel A robotot kézzel mozgatva – annak érzékelői érzékelik a mozgásokat és a robot elraktározza ezeket a későbbi használathoz. Kézi vezérlővel Mozgások tervezése számítógéppel (offline) Személyi számítógéppel interaktív, könnyen használható programok és robot-programnyelvek segítségével tervezhetjük meg a mozgássorokat a robot használata nélkül. A programozás ideje alatt nincs szükség a robotra. Robotvezérlők Kézi vezérlő

20 Ipari robotok Unimate (1963) az első ipari robot

21 Helyváltoztatás képessége
Mobil robotok MI + HW Energia forrás Autonom robot Helyváltoztatás képessége

22 Mobil robotok 1 gramm emberi agy teljesítménye akár MIPS is lehet. A teljes emberi agy MIPS-et tud mai becslések szerint Mai mobil eszközök MIPS között vannak, azt sem tudják tartósan biztosítani. Ekkorka „agy” még nem elég ahhoz, hogy a robot maga keressen energiaforrást…:(

23 Mobil robotok

24 Mobil robotok COG - Rodney Brooks, MIT AI Lab

25 Mobil robotok Aibo, a Sony cég új szórakoztatóelektronikai terméke