Mixed Reality and Collaborative Robotics - SeAMK Projektit

Mixed Reality and Collaborative Robotics

Hanketiedot

  • Hankkeen rahoittaja: Pirkanmaan/Etelä-Pohjanmaan liitto (EAKR)
  • Investointihankkeen aikataulu: 1.1.2018 – 31.12.2018
  • Kehityshankkeen aikataulu: 1.1.2018 – 31.5.2020
  • Vastuullinen yksikkö: SeAMK Tekniikka
  • Projektipäällikkö: Toni Luomanmäki
  • Hankkeessa mukana: SeAMK Ruoka, SeAMK Sosiaali- ja terveysala

Mixed Reality and Collaborative Robotics -hankkeesta

Perinteiset teollisuusrobotit on kehitetty suuren tuotantovolyymin tarpeisiin ja ovat yleensä ammattilaisten ohjelmoimia. Markkinoille tulleet yhteistyörobotit ovat vastaus pk-yritysten robotisoinnin tarpeisiin. Yhteistyörobotit luovat joustavuutta tuotantoon sekä tarjoavat helppokäyttöisen tavan robottien ohjelmoinnille. Pk-yrityksissä tuotantomäärät ja -sarjat ovat usein pieniä ja tästä syystä perinteisen robotin investointi usein jää toteuttamatta kustannussyistä. Yhteistyörobotiikan piiriin kuuluvat myös mobiilirobotit, joiden päätehtävänä on vähentää ihmisten turhaa liikkumista yritysten sisällä eri työvaiheiden välissä.

Päälle puettavien VR (virtual reality) -lasien ja robottisimulointiohjelmiston integraatio luo täysin uusia ulottuvuuksia robotin käytössä ja ohjelmoinnissa sekä tarkasteltaessa ihmisen ja yhteistyörobotin välistä toimintaa tuotantotilanteessa. Johtavissa teknologia-alan yrityksissä on jo alettu testata kyberfyysisten ympäristöjen käyttöä robottien ohjelmoinnissa (mixed reality).

Hankkeessa kehitetään Mixed Reality and Collaborative Robotics -demonstraatioympäristö tukemaan teknologian käyttöönottoa ja soveltamista alueen pk-yrityksissä. Demonstraatioympäristön kehittäminen edellyttää investointeja yllä mainittuihin teknologioihin ja niiden haltuunottoa. Hankkeessa tehdään lisäksi esiselvitys kansainvälisistä sosiaali- ja terveysalan robotiikkasovelluksista ja alan oppilaitosten järjestämistä robotiikan koulutuksista sekä eteläpohjalaisten hyvinvointialan yritysten tarpeista ja valmiuksista robotiikan hyödyntämiseksi toiminnassaan.

Hankkeen tuloksia esitellään pk-yrityksille pop-up –tapahtumissa, workshopeissa ja Robotiikkapolku-tapahtumassa. Pitkällä aikavälillä demonstraatioympäristöä käytetään perehdyttämään yrityksiä teknologian hyödyntämisessä heidän omissa tuotannonkehitysprojekteissaan. Näin hanke parantaa tuottavuutta hankealueen pk-yrityksissä yhteistyörobottien (sekä olemassa olevan robottikannan) ja nykyaikaisen virtuaalitekniikan yhdistämisellä.

Menneet tapahtumat

Demonstraatioita robotiikasta ja Mixed Reality -teknologiasta

  • Demonstraatio 1: Kokoonpano voimaohjausta hyödyntäen

    Demonstraatiossa asennetaan yhteistyörobotilla kaksi johdonsuojakatkaisijaa DIN-kiskoon käyttäen hyödyksi voima- ja momenttianturia paikoitukseen sekä asennuksen validointiin.

    Demonstraation laitteisto: Universal Robots UR10 -yhteistyörobotti, Robotiq FT300 -voima- ja momenttianturi ja Robotiq 2F-85 -kaksisormitarttuja.

  • Demonstraatio 2: Hiontasovellus voimaohjausta hyödyntäen

    Demonstraatiossa yhteistyörobotilla hiotaan materiaalitestauksen näytepalojen pinnat ulkoisella hiontalaitteella. Voima- ja momenttianturin avulla yhteistyörobotti voi painaa kappaletta hiontapintaa vasten vakiovoimalla, jolloin hiottavasta pinnasta tulee tasalaatuinen.

    Demonstraation laitteisto: Universal Robots UR10 -yhteistyörobotti, Robotiq FT300 -voima- ja momenttianturi ja Robotiq 2F-85 -kaksisormitarttuja.

  • Demonstraatio 3: Käsivarsirobotin toiminta-alueen laajentaminen mobiilirobotilla

    Demonstraatiossa mobiilirobottiin on liitetty käsivarsirobotti, joka mahdollistaa automaattisen laitetestauksen eri testauspaikoilla. Mobiilirobotti navigoi autonomisesti sille opetetussa tilassa ja mahdollistaa käsivarsirobotin laajan toiminta-alueen.

    Demonstraation laitteisto: Omron LD-90 mobiilirobotti, Sofica Oy:n käyttämä käsivarsirobotti

  • Demonstraatio 4: Kappaleiden punnitus ja järjestely yhteistyörobotilla ja voima- ja momenttianturin avulla

    Demonstraatiossa yhteistyörobotin voima- ja momenttianturin avulla punnitaan satunnaisessa järjestyksessä olevat kappaleet ja järjestetään ne painonmukaiseen järjestykseen. Kappaleiden paino lasketaan ohjelmallisesti voima- ja momenttianturista saatavasta datasta automaattisesti.

    Demonstraation laitteisto: Universal Robots UR10 -yhteistyörobotti, Robotiq FT300 -voima- ja momenttianturi ja Robotiq 2F-85 -kaksisormitarttuja.

     

  • Demonstraatio 5: Mobiili- ja yhteistyörobottien keskitetty ohjaus Python-sovelluksella

    Demonstraatiossa mobiili- ja yhteistyörobottien ohjaus on toteutettu Python-ohjelmalla, joka suorittaa tehtävien käsittelyn ja kommunikoinnin resurssien kanssa. Kehitetty Python-ohjelma mahdollistaa erilaisten resurssien liittämisen prosessiin ja edelleen koko prosessin ohjaamisen. Demonstraatiossa hyödynnetään myös konenäköä kappaleiden paikoituksessa.

    Demonstraation laitteisto: Universal Robots UR10 ja UR5 -yhteistyörobotit, Robotiq FT300 -voima- ja momenttianturi, Robotiq 2F-85 -kaksisormitarttuja ja Robotiq Wrist -konenäkökamera.

  • Demonstraatio 6: Yhteistyörobotin imukuppitarttujan generatiivinen suunnittelu (generative design)

    Yhteistyörobotin imukuppitarttuja suunnitellaan uudelleen generatiivisen suunnittelun avulla, jonka jälkeen kappale tulostetaan 3D tulostimella. Generatiivinen suunnittelu mahdollistaa mm. tuotteen kevyemmän rakenteen menettämättä lujuusominaisuuksia, jolloin materiaalikustannuksissa saavutetaan huomattavaa säästöä.

    Demonstraatiossa käytetty kalusto yms.:

    • Yhteistyörobotti: Universal robots UR5
    • 3D-tulostin: Prusa MK3
    • 3D suunnitteluohjelma: Fusion 360
    • Imukupit ja ohjauskomponentit: Festo

  • Demonstraatio 7: Tuotantolaitteen energiankulutuksen neuroverkko-optimoinnin automatisointi yhteistyörobotilla

    Yhteistyörobottia käytetään hyödyksi kuljetinhihnan energiankulutuksen optimointiprosessissa, jossa optimointi suoritetaan neuroverkkoalgoritmia käyttäen.

    Demonstraatiossa käytetty kalusto yms.:

    • Yhteistyörobotti: Universal robots UR10
    • Voima/momentti anturi: Robotiq FT 300 Force Torque Sensor
    • Tarttuja: Robotiq 2F-85
    • Ohjelmointikieli: Python, UR
    • Tietokanta: Postgresql
    • Kommunikaatio: Ethernet (TCP/IP soketti), modbus

  • Demonstraatio 8: Yhteistyörobotin punnitussovelluksen optimointi neuroverkkoalgoritmin avulla

    Yhteistyörobotin voima- ja momenttianturin arvoja käytetään hyödyksi neuroverkon opettamisessa. Kappaleiden paino opetetaan neuroverkolle voima- ja momenttianturista saatavasta datasta automaattisesti.

    Demonstraatiossa käytetty kalusto yms.:

    • Yhteistyörobotti: Universal robots UR10
    • Voima/momentti anturi: Robotiq FT 300 Force Torque Sensor
    • Tarttuja: Robotiq 2F-85
    • Ohjelmointikieli: Python, UR
    • Tietokanta: Postgresql
    • Kommunikaatio: Ethernet (TCP/IP soketti)

  • Demonstraatio 9: Levyntaittotyöpisteen päivittäminen robotilla automatisoiduksi VR-simulaatioksi 2020-luvun tyyliin

    Demonstraatiossa käydään läpi koneenpalvelun automatisoinnin suunnittelu moderneilla työkaluilla ja menetelmillä. Suunnitteluprosessissa hyödynnetään mm. simulointiteknologiaa, virtuaalista käyttöönotto ja VR-teknologiaa.

  • Demonstraatio 10: Yhteistyörobotin toistotarkkuuden todentaminen liikuteltavassa alumiinipöydässä

    Demonstraatiossa tutkitaan yhteistyörobotin toistotarkkuutta liikuteltavassa alumiinipöydässä yhteistyönopeudella.

  • Demonstraatio 11: Kooste Seinäjoella järjestetystä Universal Robots+ workshopista 11.3.2020

    Videokooste Universal Robots+ Workshop kiertueen Seinäjoen tapahtumasta 11.3.2020.

    Tilaisuudessa jaettiin tietoa sekä vinkkejä tuotannon tehostamiseen. Asiantuntijoiden kanssa oli mahdollista testata sekä keskustella yhteistyörobotiikkasovelluksista.

    Workshop toteutettiin SeAMKin Mixed Reality and Collaborative Robotics -hankkeen kanssa yhteistyössä.

Selvityksiä ja julkaisuja robotiikan alueelta

Lisätiedot

Mies seisoo hieman sivuttain kädet taskussa.

Toni Luomanmäki

Lehtori

sähköposti

Toni.Luomanmaki(a)seamk.fi

puhelin

+358408300480