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