Danske robotter skal trække på hinandens erfaringer

Danske robotter skal trække på hinandens erfaringer

Et nyt forskningsprojekt vil minimere robotternes dyre indkøringsfase, så det kan blive rentabelt at benytte dem i mindre produktioner.

Syddansk Universitet indleder et projekt, der skal lade robotter dele erfaringer, så de hurtigere kan springe igennem oplæringsfasen og få noget fra hånden. På den måde skal det blive rentabelt at indføre robotter i selv små og mellemstore serieproduktioner.

»Den lange indkøringsfase, hvor robotten skal programmeres til at udføre arbejdet korrekt og ensartet, kan ofte blive så dyr, at det i dag ikke kan betale sig at bruge robotter til mindre serieproduktioner,« siger Henrik Gordon Petersen, der står i spidsen for projektet Carmen (Center for Advanced Robotic Manufacturing Engineering).

Med projektet skal der oprettes en database, der indeholder summen af robotternes erfaringer, så en nyerhvervet robot blot kan sættes til produktionsapparatet og downloade robotkollegers knowhow.

Med i projektet, der har modtaget 18,3 mio. kr. i støtte fra Det Strategiske Forskningsråd, er en række virksomheder, hvis produktion skal automatiseres yderligere, hvis den skal blive ved med at foregå i Danmark.

»Det er en af grundene til, at vi stadig producerer her i landet,« konstaterer Peter Krogh, Tech Manager for armaturproducenten Vola.

Opsaml, saml, sekventér, repetér

Volas produktion i Horsens beskæftiger 17 robotter, som kan vaske, slibe, opsamle og placere emner, der indgår i produktionen. 100 medarbejdere, både faglærte og ufaglærte, er beskæftiget på fabrikken. Med Carmen-projektet er tiden kommet til at lade robotter prøve kræfter med at skrue ting sammen og samle emner.

»Projektet vil kredse om alt, der vedrører samling, opsamling, skrue og præcis montage - altså at gå fra at have de enkelte delkomponenter til at stå med den samlede enhed,« siger Henrik Gordon Petersen.

I Volas produktion skal robotterne sammensætte fire plader og seks skruer til en større del, der udgør rammen af et indvendigt armatur.

»Rammen kommer i mange forskellige størrelser, alt efter hvilket produkt vi taler om. Vi håber, at robotterne kan lære at sætte dem sammen og skelne imellem, hvilken slags den har fat i,« forklarer Peter Krogh.

Erfaringerne gemmes i databasen struktureret i et hierarki af kategorier, inddelt ud fra de komponenter, som indgår i processen; det kunne være gribere, geometrier for dele, som skal samles, rækkefølgen af operationer osv. Også på et finere niveau gemmes der data i form af en intelligent optagelse af bevægelserne i robotsystemet og det sensorielle input.

»Hvis projektet bliver en succes, kan vi indføre en til fire robotceller mere,« siger Peter Krogh.

Små produktioner kan også bruge robotter

Roboterfaringsbiblioteket har også til sigte at gøre det mere ligetil for selv små stykproduktioner at være med:

»Vores vision er selvfølgelig, at databasen skal være bredt tilgængelig for virksomheder, der ønsker at bruge robotter,« siger Henrik Gordon Petersen, Syddansk Universitet.

»Vi håber da, virksomhederne vil være fælles om det her, for så vil der være flere funktioner til alles robotter.«

Der er endnu ikke aftalt noget endeligt om de intellektuelle rettigheder til videreudviklingen og finpudsningen af robotternes erfaringer. Men der vil ifølge Henrik Gordon Petersen under alle omstændigheder være en bred del af erfaringerne, der vil kunne gøres tilgængelige for alle.

Det erfaringsbibliotek kan mindre produktioner, som der findes relativt mange af i Danmark, så få lov at trække på: De kan anskaffe sig robotter og downloade softwareinput, som kan spare dem for størstedelen af den dyre indkøringsfase, der i dag er forbundet med robotiseret produktion.

Kræver kraftmoment-sensorer

Også lektor Nils Axel Andersen fra DTU's Institut for Elektroteknologi er imponeret over projektet:

»Det er relativt ambitiøst, at de vil lave et så avanceret simuleringsværktøj, men jeg tror, at det er realistisk et stykke ad vejen,« siger han.

»Jeg tror, det vil kunne bringe robotter ind i mindre produktioner, fordi man ikke skal lønne en ingeniør så længe for at køre robotter ind. Men der er stadig lidt vej igen, hvis robotterne skal passe ind i de helt små produktioner.«

Hvad mangler der, før det kan lade sig gøre?

»Robotterne skal både være en smule mere intelligente, og de skal kunne mærke, hvad de har med at gøre. Der skal andre sensorer til, såkaldte kraftmoment-sensorer. Men sådan en sensor koster knap 30.000, så hvis de kan spare en lønnet stilling på sigt, er det også snart rentabelt for selv små produktioner,« siger Nils Axel Andersen.

For hvert trin gemmer robotten sine simuleringer og erfaringer i det digitale bibliotek. Step 0 - Valg af robotkomponenter, robottens værktøjer og deres egenskaber. Step 1 - Hardwaren modelleres til simulation – Der skabes en virtuel beskrivelse af robotterne, deres egenskaber og værktøjer og de komponenter, de skal arbejde med. Step 2 – Produktionens overordnede sekvenser beskrives – De grove træk af, hvilken opgave der skal løses, hvad robotten skal gøre og i hvilken rækkefølge. Så har biblioteket en grov skabelon til et løsningsforslag for hele handlingen simuleret. Step 3 – På step 3 tjekker simuleringen med erfaringsbiblioteket for tidligere gode og dårlige erfaringer med lignende udstyr, opgaver og sekvenser og udregner en optimeret handling ud fra det. Step 4 – De enkelte mikrobevægelser simuleres – De underliggende bevægelser af de grove bevægelser udregnes og optimeres på finmotorisk plan, så der er en fast udregnet løsning for de individuelle ’bid for bid’-dele af bevægelserne. Step 5 – Hele arbejdsopgaven samles igen i en grov sekventiel simuleret løsning, der indeholder den grove opgave, de finmotoriske indstillinger og tidligere erfaringer som en samlet helhed. Step 6 – Bevægelsen efterprøves i virkeligheden. Uanset om det går godt eller skidt, vil erfaringsbiblioteket lagre erfaringen, og skal noget rettes til springer den tilbage til punkt 2-4.

Kommentarer (0)