Spiderman v Čechách? Ano! Kde? V Liberci!
Transkript
Spiderman v Čechách? Ano! Kde? V Liberci!
38 Věda a vývoj Bezdrátově ovládaný servisní robot MP 01 Úloha • Vývoj čisticího robota Přínosy • Kombinace virtuální reality a fyzikálního ověření v praxi • Aplikace inteligentních ventilů a vakuové techniky Spiderman v Čechách? Ano! Kde? V Liberci! Není to žádný výmysl, ale pravda. Náš Spiderman se od filmového hrdiny přece jen poněkud liší. A to nejenom vzhledem, ale také svými vlastnostmi. Nezachraňuje sice lidi v ohrožení, ale je určen pro mytí „skleněných“ budov. U takto zajímavých zařízení samozřejmě nechybí společnost Festo, která právě „umí“ dodat všechny potřebné prvky pro pneumatiku. Vše se zdá být jednoduché… Inteligentní pneumatika ve spojení s moderními elektropohony a řídicím systémem. Takto zní stručná charakteristika jednoúčelového robota MP 01. Ve skutečnosti je to mobilní plošina vybavená mycím zařízením, která se pohybuje směrem nahoru a dolů buď po svislých stěnách budovy, nebo i po nakloněné rovině. Umí překonávat i překážky v opláštění budovy, jako např. spojovací lišty, upevňovací prvky, výčnělky a prohlubně. Na rozdíl od konkurenčních výrobků umí zdolávat i stěny negativně odkloněné, tj. kdy základ budovy je užší než střecha. Odborný asistent Ing. Marcel Horák, Ph.D. (vlevo), a vedoucí Katedry sklářských strojů a robotiky doc. Ing. František Novotný, CSc. (vpravo), stojí za zrodem a realizací této myšlenky. trends in automation 1/2009 Něco pro techniky… Hmotnost prototypu servisního robota MP 01 je 35 kg, pohybuje se rychlostí 1 m/min. Přívod tlakového vzduchu a napájení 230 V je provedeno shora tak, aby bylo minimalizováno přídavné zatížení robota ve směru gravitace. Ovládání je bezdrátové – rádiové. Pohyb je umožněn pomocí aktivních přísavek. Ke skleněnému opláštění budovy robota přidržuje 24 přísavek ESS, které jsou osazeny inteligentními vakuovými sacími ventily ISV. Tyto ventily umožňují vytvoření malého podtlaku na zkoušku těsnosti (pokud by překážela dosednutí přísavky např. spojovací lišta). Je-li podtlak po dosednutí přísavky dostatečný, ventil otevře druhou polohu a je vytvořen pracovní podtlak. Přísavky jsou rozmístěny tak, aby spoje skla porušující vakuum na určitých přísavkách nepůsobily problém bezpečného pohybu robota. Mycí proces může být řešen dvěma způsoby – klasickým, tedy kombinací rotujícího kartáče a trysek s přívodem mycího roztoku zvnějšku. Druhý způsob je zintenzivnění mycího procesu použitím ultrazvuku nebo úpravou povrchu plazmou pro zvýšení smáčivosti. Kdo za tím „stojí“? Vše má „na svědomí“ Technická univerzita v Liberci, Katedra sklářských strojů a robotiky pod vedením vedoucího katedry doc. Ing. Františka Novotného, CSc. Vše bylo řešeno ve spolupráci se společností AGC Flat Glass Czech – výrobcem plochého skla a společností Festo, která byla důležitým dodavatelem veškerých pneumatických prvků tohoto unikátního robota. Také se částečně spolupodílela na financování pro- www.tul.cz 39 Modul pro bezdrátovou komunikaci Mycí agregát TECHNICKÁ UNIVERZITA V LIBERCI Katedra sklářských strojů a robotiky Ejektor VADMI-140 Motor Vakuový sací ventil Kontakt Polohový kompenzátor Zdroj 24 V DC Řídicí systém Přísavky Studentská 2 461 17 Liberec 1 tel.: 00420 485 354 103 fax: 00420 485 354 157 [email protected] www.tul.cz Podrobné schéma nejdůležitějších částí čisticího robota. jektu. Jeho celková částka se totiž vyšplhala téměř k 1 000 000 Kč. Proč Festo? Vše je založeno na dlouhodobě vynikající spolupráci, která trvá již několik desítek let. Myšlenka a návrh robota MP 01 vznikla na Technické univerzitě, která se zabývá robotikou přes 25 let. Specialisté společnosti Festo návrhy pneumatických obvodů „doladili“ a pomohli s kontrolou kompletnosti objednávek pro všechny související prvky. Vlastní objednávce velmi pomohla také dokonalá srozumitelnost a úplnost informací ve všech druzích technických materiálů Festo, zároveň dobrá dostupnost požadovaných prvků a také profesionální poradenská činnost. Zvednutá „noha“ robota při posunu po skleněném opláštění budovy… … a dokonalé přidržení pomocí 24 přísavek ESS, které jsou osazeny inteligentními vakuovými sacími ventily ISV. Příkladné použití ejektoru VADMI-140-P vybaveného přídavným vakuovým spínačem a integrovanými elektromagnetickými ventily pro ZAP/VYP vakua s funkcí uvolňovacího impulsu pro rychlé zrušení vakua. A „Spiderman“ číslo 2? V další připravované vývojové verzi 2 je třeba se zaměřit na problém nečistot při mytí tak, aby nedocházelo ke znečišťování umyté plochy. Také je nutné doplnit natáčení robota pro korekce vertikálního pohybu. Dále je potřeba minimalizovat počet vnějších přívodů. Důležitou úlohou je zvýšit poměr výkonu k nosnosti. K tomu přispěje použití nové pohonné jednotky a snížení hmotnosti robota. A v neposlední řadě použití nových pneumatických prvků a nově i řídicích komponent společnosti Festo. Výsledkem by mělo být vytvoření bezpečné mobilní univerzální platformy (podvozku), kterou by bylo možno libovolně osadit různými nástavbami, např. mycím zařízením, kamerami, dalšími chapadly apod. I takto zajímavé projekty mohou vznikat při spolupráci komerční společnosti a veřejné vysoké školy. Společnost Festo podporuje tuto aktivitu prostřednictvím své divize Didactic, jejímž jedním z úkolů je rozvíjet podobné projekty v oblasti školství a vzdělávání. trends in automation 1/2009