Automatica 2014 ešte raz očami návštevníkov (2)

Z hľadiska priemyselnej výroby sa môže zdať vývoj humanoidných robotov nezmyselný, avšak neustále sa zvyšujúce a rozvíjajúce schopnosti týchto robotov naznačujú ich možné nasadenie práve aj vo výrobe. V akom časovom horizonte toto bude možné, je však stále otázne. Napriek tomu sa na výstave Automatica objavilo viacero humanoidných robotov. Aj tento rok Taliansky technologický inštitút (www.iit.it) predstavil robota iCub s jeho vylepšenými zmyslami (obr. 9). Tento robot obsahuje 53 motorov, ktoré hýbu celým telom od hlavy až po chodidlá a v súčinnosti dokážu vytvoriť ladný pohyb. Každým rokom sú jeho zmysly obohacované o nové algoritmy na vylepšenie snímania obrazu a zvuku. Najnovšie sa vývojári zamerali na snímanie sily pri uchopovaní predmetov (zdroj: http://www.icub.org/).

Firma Blue Ocean Robotics exhibične predvádzala humanoidné roboty Nao a Zeno (obr. 10). Oboch používajú pri interakcii s autistickými deťmi, ktoré sa snažia motivovať a rozvíjať ich sociálne zručnosti. Robot Nao (na fotke vľavo) vybavený rozmanitými prvkami umelej inteligencie je schopný viesť dialóg. A robot Zeno (na fotke vpravo) prostredníctvom výrazu tváre (pohybom obočia, čela, líc, pier) a vďaka dotykovým plochám na tele vytvára ešte realistickejšiu a dôvernejšiu interakciu s človekom (zdroj: http://www.blue-ocean-robotics.com/en/robots/education/zeno-for-autism).

Tak ako na predchádzajúcom ročníku veľtrhu, aj tento raz bolo možné s niektorými vystavovanými kusmi robotov súťažiť. Tento rok však bolo viacero stánkov inšpirovaných futbalovou tematikou (obr. 11). Spoločnosť Fanuc sa pýšila rýchlosťou svojich robotov, keď na konci jedného z ich ramien mali pripevnenú maketu brankára schopného vyrážať skutočné lopty smerujúce do brány. Naproti tomu si spoločnosť Schunk ako posilu priviedla skutočného brankára, ktorý im prilákal mnoho návštevníkov. Viacero firiem, ako napríklad Denso alebo Faulhaber, vo svojich stánkoch ponúkalo možnosť zahrať si stolný futbal proti stroju. Zvíťaziť nad nimi nebolo vôbec jednoduché.

V dnešnej dobe k teleriadeniu servisných robotov neodmysliteľne patrí aj silová spätná väzba. Na výstave už bolo vidieť niekoľko firiem zaoberajúcich sa touto tematikou. Boli tu predstavené viaceré haptické systémy, pri ktorých si návštevníci mohli skúsiť prenášať predmety vo virtuálnej realite, pričom bolo možné vnímať nielen hmotnosť predmetov, ale aj textúru či elasticitu povrchu. Spoločnosť Force dimension tu prezentovala svoj najnovší obojručný haptický systém Sigma-7, ktorý má na každej strane sedem stupňov voľnosti (obr. 12). Firma rozširuje svoje pôsobenie aj do lekárskej oblasti, preto sa jej zariadenia stávajú trenažérmi pre mladých študentov študujúcich medicínu na operovanie virtuálnych pacientov (zdroj: http://www.forcedimension.com/products/sigma-7/overview).

Okrem servisných mobilných robotov a špeciálnych robotických aplikácií sa štandardne vo veľkom rozsahu predstavila aj priemyselná robotika. Výstava bola dôkazom toho, že sa zvyšuje podiel montážnych robotov. Vďaka novým snímacím technológiám a inteligentným chápadlám sa môže táto oblasť rýchlo rozvíjať. Boli tu predstavené viaceré špičkové riešenia chápadiel a manipulačných zariadení, najmä od spoločnosti Schunk. Rozloha stánku a množstvo prezentovaných riešení boli dôkazom toho, že táto spoločnosť ide závratnou rýchlosťou vpred. Technologickým skvostom je napríklad päťprstá ruka umiestnená na robote s inovatívnymi kĺbmi typu power-ball (guľový kĺb s dvomi stupňami voľnosti) alebo trojprsté chápadlo so snímacími plôškami na článkoch prstov, vďaka ktorým možno správne uchopiť aj neznáme predmety zložitejších tvarov.

Iným konkurentom v univerzálnom uchopovaní dielcov rôznych tvarov je spoločnosť Empire robotics, ktorá vyvinula uchopovač Versaball (http://www.empirerobotics.com/products.html). Ide o guľový elastický balónik naplnený granulátom, ktorý sa pritlačí na predmet a po vysatí vzduchu z balónika sa z voľného granulátu stane pevná štruktúra, ktorá tesne kopíruje tvar predmetu a tým ho dokáže pevne držať a manipulovať s ním.
V segmente chápadiel nechýbalo ani zastúpenie spoločnosti Festo. Predstavili adaptívne chápadlo FinGripper schopné uchopiť rôzne predmety v ľubovoľnej polohe. V rámci expozície to bola práve čokoládová minca, ktorú mobilný manipulátor podával návštevníkom stánku. Zaujímavosťou tohto stánku bola aj pneumatická kengura, ktorá demonštrovala, že pneumatika sa stále dá využívať na rôzne úlohy.
Mnohé aplikácie na výstave boli zamerané na zváranie. Boli tu predstavené viaceré inšpiratívne prístupy. Už je takmer bežným javom, že pri zváraní sa použijú dva roboty, pričom jeden manipuluje s obrobkom a druhý vykonáva samotné zváranie. Vychádza to najmä z potreby zvárať čím ďalej, tým zložitejšie dielce. Preto treba zabezpečiť viac stupňov voľnosti, čo umožňuje zváranie aj v komplikovaných situáciách. Zaujímavým riešením na zvýšenie počtu stupňov voľnosti bolo umiestnenie menšieho robota na koncový bod väčšieho (obr. 13).

Dôležitými prvkami pri zváraní začínajú byť aj snímače. Tie umožňujú nielen lokalizovať miesto na umiestnenie zvaru alebo kontrolu vykonaného zvaru, ale dokážu navigovať robot so zváracím zariadením a umožňujú online kontrolu a korekciu polohy koncového bodu. V súvislosti so zváraním tu boli predstavené snímacie prvky, ktoré dokážu snímať priestor vo všetkých troch rozmeroch. Samotné snímače sa stávajú menšími a ľahšími a po zabezpečení príslušného chladenia a čistenia ich možno nasadiť bližšie k miestu zvárania.

V segmente obrábania boli predstavené najmä také riešenia, ktoré prezentujú rýchlosť a presnosť obrábania pri vyrezávaní rôznych tvarovo komplikovaných predmetov, napríklad trofejí pre MS vo futbale (obr. 14).

Návštevníci mali možnosť stretnúť sa aj s riešeniami pre lakovacie roboty. Išlo o štandardné konštrukčné riešenia, ale predstavili sa tu aj spoločnosti, ktoré ponúkali ochranné návleky na roboty určené do takto znečisteného prostredia.

Do automatizovanej výroby, najmä tam, kde sa pracuje s veľkým množstvom menších dielcov, neodmysliteľne patria vibračné podávače (obr. 15). Veľtrh bol nimi doslova zaplavený. Podávače, ktoré sa „triasli“ takmer v každom stánku, mali rôznu veľkosť a rýchlosť vibrovania a boli vybavené prevažne mechanickými prvkami, ktoré umožňovali prechod iba správne orientovaným dielcom. Práve správna orientácia dielcov v zásobníku zlacňuje výrobu, keďže odpadá nutnosť nasadiť vizuálny systém na takýto typ rozpoznávania orientácie. Roboty manipulujúce s dielcami potom nemusia zakaždým meniť spôsob ich uchopenia.

Na výstave bolo možné nájsť aj mnoho automatizovaných skladových systémov. Boli to prevažne regálové zakladače, do ktorých boli zakomponované aj samostatné pohyblivé jednotky, čiže vozíky s vlastným pohonom a batériou, ktoré sa medzi skladom a vstupno-výstupným miestom pohybovali po koľajniciach. Takéto samostatné jednotky, ktoré si dobíjajú batériu vo výťahoch pri presune medzi jednotlivými poschodiami skladu, zvyšujú modularitu automatického skladového systému.

Automatica, to nie je len výstava, ale aj robotické fórum a konferencia s aktuálnymi témami a problémami. Konferencia v hale B5 priniesla prednášky z oboru s účasťou až 80-tich prednášajúcich, ktoré oboznámili účastníkov výstavy so súčasnými a budúcimi trendmi v robotike. Vybrané prednášky na fóre bolo možné počúvať v angličtine alebo nemčine. Jednou z najzaujímavejších bola určite diskusia na tému aktuálny stav robotiky s účasťou zástupcov firiem, ako je Schunk, Kuka, Fräunhofer a pod. (obr. 16). Rezonovali témy ako nasadenie robotov, rozvoj robotiky v Európe alebo legislatíva umožňujúca väčšie nasadenie robotov v bežnom živote ľudí. Takisto sa rozprúdila diskusia o znižovaní spotreby energie, zvyšovaní produkcie, výkonnosti a rovnako aj kvality pracovných podmienok ľudí v práci.

Foto: autori