yhteistyö Ihminen-robotti yhteistyö
Helppokäyttöistä ja joustavaa robotiikkaa Jyrki Latokartano TTY Kone- ja Tuotantotekniikan laitos Suomen Robotiikkayhdistys ry Takeoff! Seminaari 21.5.2015, Savonia, Kuopio Jyrki Latokartano - Takeoff! 21.5.2015 • • • • • • Robottiautomaation kehityssuuntia Ihmisen ja robotin yhteistyö Uutta teollisuusrobottitekniikkaa Robottien käytön tehostaminen Teollisuusrobotiikan tilanne Suomessa Suomen Robotiikkayhdistys ry Jyrki Latokartano - Takeoff! 21.5.2015 Trendit robottijärjestelmien toimintaperiaatteissa Monirobottisolut Robotti-robottiyhteistyö Jyrki Latokartano - Takeoff! Ihminen-robotti yhteistyö 21.5.2015 Ihmisen ja robotin yhteistyö tuotannossa, miksi? Tehokas Väsymätön Voimakas Tarkka Älykkyys kallista Älykäs Joustava Anturina edullinen Jyrki Latokartano - Takeoff! 21.5.2015 Ihmisen ja robotin yhteistyö, turvajärjestelmien evoluutio • • Erotettu turvajärjestelmä Ei yhteistyötä • • Turvaohjaimet Rajoitettu yhteistyö • • Vaarattomat robotit Täydellinen yhteistyö www.eu-robotics.net/cms/upload/.../Industrial_HRC_-_ERF2014.pdf Jyrki Latokartano - Takeoff! 21.5.2015 Ihmisen ja robotin yhteistyö, turvajärjestelmien evoluutio • • Erotettu turvajärjestelmä Ei yhteistyötä • • Turvaohjaimet Rajoitettu yhteistyö • • Vaarattomat robotit Täydellinen yhteistyö www.eu-robotics.net/cms/upload/.../Industrial_HRC_-_ERF2014.pdf Jyrki Latokartano - Takeoff! 21.5.2015 Ihminen-robotti yhteistyön hyödyntäminen C Yhteistyö robotin kanssa Cooperative Workcell Avustava robotti Intuitiivinen operointi Käyttöönoton, tuotantomuutosten ja ylläpidon aikana Jyrki Latokartano - Takeoff! 21.5.2015 Ihminen-robotti yhteistyön mahdollisuuksia • • • • • Mukautuva turvallisuus - joustavampi järjestelmä Yksinkertaisempi anturijärjestelmä Älykkäämpi tuotantosolu Vähemmän tuotantokatkoksia Edullisemmat yksikkökustannukset • Ihminen-robotti yhteistyö vaatii aina riskianalyysin, jossa otetaan huomioon koko robottijärjestelmä (sovellus, turva-alueet, tarttuja/työkalu, robotti) ! Jyrki Latokartano - Takeoff! 21.5.2015 Ihmisen ja robotin yhteistyö vaatii turvakontrollerilla varustetun robotin • Robotin aseman turvallisempi määrittäminen uusissa robottisovelluksissa perustuu robotin toimintoja tarkkailevaan turvakontrolleriin ja ohjelmiin. • Kahdentamalla niin ohjelmallisesti kuin komponentein robotin aseman tarkkailu ja turvatoiminnot saavutetaan riittävä turvallisuustaso. • Robotin asemaa säädellään ihmisen aseman perusteella 21.5.2015 Ihmisen ja robotin yhteistyö vaatii ihmisen havaitsevat turvalaitteet • Robotin asemaa säädellään ihmisen aseman perusteella, tarvitaan siis myös ihmisen paikan luotettavasti havaitseva luokiteltu turvalaite, sovelluksesta riippuen esim: • Painematto • Laserskanneri • Valoverho • Turvakamera • … 21.5.2015 Ihmisen ja teollisuusrobotin yhteistyö hitsaussolussa, Patra projektin yritys case (2008) Kuvattu tarkemmin Suomen Robotiikkayhdistyksen kirjassa ’Vuorovaikutteisen Robotiikan Turvallisuus’ http://www.youtube.com/user/TampereUniTechTTE Jyrki Latokartano - Takeoff! 21.5.2015 Ihmisen ja teollisuusrobotin yhteistyö kaarihitsaussolussa, demonstraatio • Demosolussa teollisuusrobotti palvelee manuaalihitsaajaa • Robotti toimii joustavana paikoittimena ja kappaleenkäsittelijänä • Työalueen valvonta konenäköpohjaisella 3-D turvalaitteella • Todelliseen tuotanto-ongelmaan perustuva solu konseptin ja turvalaitteen testaamiseen Video ladattavissa: http://www.pilz.co.uk/imperia/md/content/downloads/open/video_audio_animations/Pilz_SafetyEYE_TUT-CaseStudy_720x576_2008-06.wmv?redirected=true Jyrki Latokartano - Takeoff! 21.5.2015 Tuotteen manuaalinen valmistussolu Valmistusaika noin 60 min, josta hitsausta n. 12min Tuotteen paino yli 100 kg Tarvitaan useita kääntelylaitteita ja kiinnittimiä 14 hitsiä, 8 hitsausasentoa tuotteelle Kuvat: Souru Oy & Ropoottimiäs Jyrki Latokartano - Takeoff! 21.5. Robotisoitu vaihtoehto Ropoottimias.latokartano.fi, www.souruoy.fi Jyrki Latokartano - Takeoff! 21.5.2015 Ihminen-robotti yhteistyön haasteet • • • • • • Turvallisuus Kommunikointi Kommunikointi Kommunikointi Käyttöliittymät Kuormittavuus • Fyysinen • Henkinen • Muuta ? Jyrki Latokartano - Takeoff! 21.5.2015 Tekninen spesifikaatio ISO/TS 15066 – Safety of collaborative robots • • • • • Ihmisen ja robotin yhteystyöalueen suunnittelu Yhteistyön turvallisuudenmäärittely Yhteistyötyypit ja -menetelmät Vaihtaminen “automaattiajon” ja yhteistyön välillä Ei vielä standardia www.eu-robotics.net/cms/upload/.../Industrial_HRC_-_ERF2014.pdf Jyrki Latokartano - Takeoff! 21.5.2015 Tutkimusta muualla, tulevia trendejä Teknisiä vaatimuksia lähitulevaisuudessa < kerta/vuosi “offline” ~4*robotin hinta ~5% asennuksista Koulutettu henkilöstö Photos: KUKA-Roboter GmbH, SMErobot Muutokset Ohjelmointi Solun hinta Anturointi Kunnossapito Jyrki Latokartano - Takeoff! < kerta/päivä “on-line”, lattiatasolla ~1*robotin hinta 100% Työntekijä 21.5.2015 SMErobot: Uusi robottiperhe Suurimmat innovaatiot: 1. Ihmisen kaltaisia ohjeita ymmärtävä robotti 2. Turvallinen ja tehokas ihmisen havainnoiva robotti 3. 3-päivässä käyttöönotettava robottisolu • • • FP6 Integrated Project 2005 - 2009 www.smerobot.org Jyrki Latokartano - Takeoff! 21.5.2015 Intuitiivinen opettaminen Uusia kommunikointivälineitä Kädestä pitäen Graafisuus Puheohjaus InTeach -ohjelmointiympäristö Robotin opettamisen vaiheet Ohjelmointi • Liikkeet kädestä pitäen • puheohjaus (liike, prosessiparametrit) • Aktivointi napeilla Jälkikäsittely Graafinen optimointi: prosessi liikeparametrit Tehtävän suoritus Ei ihmiskontaktia Robottiohjelma Liikeohjelma Jyrki Latokartano - Takeoff! 21.5.2015 Tehokkuuden parantuminen testisolussa Ohjelmointi KCP /6D-Mouse InTeach Tehokkuuden kasvu Kokenut robottiohjelmoija 16 min 15 min 6% Kokematon ohjelmoija 1 35 min 10 min 71% Kokematon ohjelmoija 2 26 min 12 min 54% Harjoittelija 40 min 17 min 58% - 27 min - Ammattihitsari Jyrki Latokartano - Takeoff! 21.5.2015 Ihmisen ja robotin yhteistyö, turvajärjestelmien evoluutio • • Erotettu turvajärjestelmä Ei yhteistyötä • • Turvaohjaimet Rajoitettu yhteistyö • • Vaarattomat robotit Täydellinen yhteistyö www.eu-robotics.net/cms/upload/.../Industrial_HRC_-_ERF2014.pdf Jyrki Latokartano - Takeoff! 21.5.2015 Alan uusinta tekniikkaa Teollisuusrobotiikan kehitystrendejä • “Uudet” kinemaattiset rakenteet – 7-akselisuus, 2-kätiset robotit • • • • Uudet hyödyntämiskohteet Ihmisen ja robotin yhteistyö Anturoinnin ja älykkyyden lisääntyminen Helppokäyttöisyys Jyrki Latokartano - Takeoff! 21.5.2015 7-akselisen robotin tekniikkaa Jyrki Latokartano - Takeoff! 21.5.2015 7-akselisen robotin tekniikkaa Johdot ja letkut kulkevat koko robotin läpi jalustasta ranteelle Erilaisia läpivientimahdollisuuksia saatavilla Jyrki Latokartano - Takeoff! 21.5.2015 Kevytrakenteinen, helppokäyttöinen ja edullinen 6-akselinen teollisuusrobotti Paino vain 18 kg ja 28 kg Kuorma 5 kg ja 10 kg Helposti siirrettävissä Ei välttämättä tarvetta aidoille (jos ehdot täyttyvät) Jyrki Latokartano - Takeoff! 21.5.2015 Kaksikätiset robotit • • • • Pääasiassa ihminen-robotti yhteistyöhön suunniteltu (teollisuus)robotti Kokoonpanosovelluksiin Ihmisen kaltainen koko/rakenne “sisäänrakennettu” turvallisuus Jyrki Latokartano - Takeoff! 21.5.2015 Ihmisen ja robotin yhteistyö http://www.youtube.com/watch?v=05TAPNIqu8Y http://www.youtube.com/watch?v=j7t_zmoAWio Jyrki Latokartano - Takeoff! 21.5.2015 Robottien käytön tehostamisen keinoja ohjelmointi Robottien ohjelmointi • • • • • Robottien ohjelmointia ei tule sekoittaa tietokoneen ohjelmointiin Robottien ohjelmointi onkin jossain määrin huono ja harhaanjohtava termi varsinkin ICT näkökulmasta katsottuna Kaikilla robottimerkeillä on oma ‘ohjelmointikielensä’ Robottien perusohjelmointi ei vaadi yrityisosaamista Robottien ohjelmoinnissa ohjelmoinnin nopeuttaminen on yksi kriittisimmistä tehokkuuteen vaikuttavista vaiheista piensarjatuotannossa Jyrki Latokartano - Takeoff! 21.5.2015 Mallipohjainen etäohjelmointi • Robottien mallipohjainen ohjelmointi (off-line) tarkoittaa robotin ohjelmointia ilman tuotantorobottia, tuotannon ulkopuolisessa tietokoneessa käyttäen 3D graafista käyttöliittymää ja robotin ja sen oheislaitteiden simulointimalleja sekä hyödyntäen tuotteen suunnittelun 3D-muototietoa Jyrki Latokartano - Takeoff! 21.5.2015 Puoliautomaattinen hitsauksen ohjelmointi Pemamek Jyrki Latokartano - Takeoff! 21.5.2015 Parametrisoitu ohjelmointi aloituspiste pinnoitusleveys välimatka pyyhkäisyj en lukumäärä Jyrki Latokartano - Takeoff! 21.5.2015 ’Taluttamalla ohjelmointi, uuden sukupolven teollisuusrobotit’ • Perustuu robotin turvaohjaimen ja voima-antureiden käyttöön • Voima-anturi tunnistaa työkalun liikutteluun tarvittavan voiman ja robotti liikkuu yleensä yksi liikesuunta kerrallaan Jyrki Latokartano - Takeoff! 21.5.2015 Robottien käytön tehostamisen keinoja Uutta tekniikkaa Langaton käsiohjain • • • • • Toiminnot kuten normaalissa käsiohjaimessa Varmennettu langaton yhteys Voidaan ohjata useita robotteja, kuitenkin vain yhtä kerrallaan Sallittiin ISO 10218-1:2006 standardin myötä Jyrki Latokartano - Takeoff! 21.5.2015 Taluttamalla ohjelmoitava robottisolu Jyrki 21.5.20 Latokartano 15 Takeoff! Teollisen internetin mahdollisuudet ? RobotStudio RobotStudio Online MyRobot Touch HMI Panel Jyrki Latokartano - Takeoff! 21.5.2015 ‘Robottiappsi’ Jyrki 21.5.20 Latokartano 15 Takeoff! Toimii Windows 8:ssa (PC-tietokoneissa ja tableteissa) Ladattavissa Windows-kaupasta RobotStudio Online tuoteperhe: Manage Jog Adjust Tune Teollisuusrobotiikan tilanne Suomessa Katsaus 2013 tilastoihin Robottien sovelluskohteet Suomessa Kasvu 2011-2012 Jyrki Latokartano - Takeoff! 21.5.2015 Robottitiheys valmistavassa teollisuudessa maailmalla Jyrki Latokartano - Takeoff! 21.5.2015 Käytössä oleva robottikanta Suomessa arvioituna 12 vuoden käyttöiällä Jyrki Latokartano - Takeoff! 21.5.2015 • Suomen Robotiikkayhdistys ry on (teollisuus)robotiikasta kiinnostuneiden yhdistys • Yksityinen yleishyödyllinen yhteisö • SRY, perustettu 1983, käynnissä 33. toimintavuosi • Hieman alle 400 jäsentä • Robotiikan edistämiseksi yhdistys – – – – järjestää koulutusta ja tutustumismatkoja ylläpitää teollisuurobottitilastoja tekee julkaisuja, tekee yhteistyötä muiden maailmalla toimivien yhdistysten kanssa. http://www.roboyhd.fi/ Jyrki Latokartano - Takeoff! 21.5.2015 Robotiikkakirjat yhteensä 12€+postikulut Tänään tilattuna tai verkkokaupasta 24.5.2015 mennessä! Jyrki Latokartano - Takeoff! 21.5.2015 Kiitos ! Jyrki Latokartano [email protected] +358407060122 Jyrki Latokartano - Takeoff! 21.5.2015
© Copyright 2024