At designe en griber til en robotcelle kan nemt være en bekostelig affære til mere end 100.000 kroner, fordi der ligger mange mandetimer i at gætte, rette til og lave om.

Men ved at kombinere en simulering af gribningen med et print af en griber fra en SLA (Stereo Lithogra­phy Apparatus) er den udgift snart en saga blot. Det mener i hvert fald Claus Risager, der er chef for Center for Robotteknologi på Teknologisk Institut.

»Jeg er sikker på, at det bliver en de facto standard om et par år. Hvorfor skulle man bruge så mange penge og så meget tid på det, hvis man kan simulere, hvordan man griber emnet og så printe en hånd i plast,« siger Claus Risager.

Han bygger sin antagelse på, at tyske Frauenhofer arbejder efter samme koncept, og at man i dag kan købe en SLA-maskine for under 40.000 kr.

Og selve simuleringen af gribearme vil snart kunne lade sige gøre, blandt andet fordi Syddansk Universitet er ved at være færdig med at udvikle et simuleringsværktøj, der på kort tid kan gøre det tydeligt, hvilken metode, der er bedst til at gribe lige præcis det emne, man ønsker.

»Med en simulator kan man spare flere måneder i designfasen,« siger professor på Mærsk Mc-Kinney Møller Instituttet på Syddansk Universitet, Henrik Gordon Petersen.

Sammen med en ph.d.-studerende er han halvvejs i et projekt, der skal munde ud i et simuleringsværktøj.

De algoritmer, der findes i dag er ikke er særligt gode til at håndtere kollision (selve grebet), da de er udviklet til computerspil.

Projektet arbejder ikke med udvikling af selve griberen, men med hvilke metoder til gribning griberen kan bruge for at håndtere et emne bedst muligt.

I udviklingen af simulatoren, som har det officielle navn RWSim, bruger ph.d.-studerende Jimmy Alison Jørgensen og professor Henrik Gordon Petersen en griber fra det tyske firma Schunk og et tænkt eksempel fra Grundfos, nemlig pumpehuse.

Simuleringen er bygget op med Newtons ligninger for, hvordan pumpehusene falder ned i en kasse og med differentialligninger for selve faldet.

Når emnerne ligger hulter til bulter i kassen, skal simuleringen vise, hvordan griberen bedst tager fat i emnet. Det vil sige, om den skal vende den ene eller den anden vej, og om griberen for eksempel skal passe til eller tage højde for et hul eller et hjørne. På den måde kan man finde frem til den rette form for griber i en virtuel verden, inden man som virksomhed bruger tid på at prøve det af i den fysiske produktion.

»Man kan sige, at vi tuner algoritmerne for griberen, inden de overføres til virkeligheden,« siger Henrik Gordon Petersen.

Simuleringen bygges ud fra en CAD-tegning af emnet, der skal gribes af robotten. Men i fremtiden skal simulatoren også gerne kunne bruges til robotter på serviceområdet, hvor der for eksempel ikke findes en CAD-tegning af fru Jensens kaffekop på plejehjemmet. I sådan et tilfælde skal robotten kunne 'se' koppen ved hjælp af vision. Men det er stadig kun på et meget tidligt stadie, fortæller Henrik Gordon Petersen.

For pumpeproducenten Grundfos kan det koste alt mellem 25.000 og 150.000 kroner at designe en griber til en robotcelle, der skal gribe emner, som ligger tilfældigt i en palle. Og når man som Grundfos fik installeret 49 robotceller sidste år, bliver det til en del gribere.

»Den seneste bin picking-robotcelle, vi har opstillet, skal hente og sætte emnet på 16 forskellige måder, så der ville det have været smart med en simulator,« siger seniortekniker hos Grundfos, Michael Røddik.

Han kunne sagtens forestille sig, at Grundfos vil benytte sig af metoden med at simulere gribningen for derefter at printe griberen ud på virksomhedens egen SLA til plast eller metal.

»I dag designer vi en griber ved at granske lidt og tegne lidt, og så finder vi ofte ud af, at det ikke virker, og så laver en ny tegning og så måske en prototype,« siger seniorteknikeren.

»Det er svært at forudsige, hvordan griberen skal vende i forhold til emnets geometri, uden at kollidere med siderne på pallerne. Det er også svært at forudsige styrken, den vil gribe med. Og kan man regne med at emnet bliver der, eller taber den emnet, hvis det f.eks. er tungt? Hvis den kender materiale, friktion og vægt, kan man måske bruge en simulator til det ,« siger Michael Røddik.

Eksemplet fra Grundfos er typisk for danske fremstillingsvirksomheder, mener centerchef Claus Risager.

»Derfor vil simulatoren have stor betydning i de situationer, hvor man håndterer ukendte objekter,« siger han.

Arbejdet med gribesimulatoren har fundet sted i universitetsregi sideløbende med et andet robotgriber-projekt, der hedder Movebots. Movebots er et innovationskonsortium, der arbejder på at udvikle selve griberens sensorer, og hvad der ellers hører til af algoritmer og ved at koble de to projekter, har simulatoren fået en kommerciel fremtid.

I første omgang er det dog meningen, at simulatoren skal tilbydes i en open source-udgave.

»Men det bliver de færreste, der kommer til at kunne bruge den, fordi den er ret avanceret,« siger Claus Risager fra Teknologisk Institut, der derfor håber at kunne sælge uddannelse i at anvende programmet på Teknologisk Institut.

»De store virksomheder som har råd eller i forvejen har en SLA-maskine vil måske selv investere i uddannelsen, men langt de fleste vil sikkert benytte sig af, at vi laver simuleringen og printer griberen ud, som virksomheden kan have dagen efter til en pris på cirka 10.000 kroner,« siger han.