Makine Haber

BionicMobileAssistant: Montajda ve tesis lojistiğinde otonom bir yardımcı

BionicMobileAssistant; üç boyutta bağımsız olarak hareket eden ve nesneleri tanımlayabilen, uyarlanabilir şekilde tutabilen ve insanlarla birlikte çalışabilen bir robot sisteminin prototipi. Sistemin tamamı modüler bir tasarıma sahip ve üç alt sistemden oluşuyor: Hareketli bir robot, bir elektrikli robot kol ve BionicSoftHand 2.0.

BionicMobileAssistant: Montajda ve tesis lojistiğinde otonom bir yardımcı

Festo

Endüstriyel değişim; insanlar, makineler ve veriler arasında yeni tür bir etkileşim gerektiriyor. Operatör ve robotlar, gelecekte çok daha yakın şekilde birlikte çalışacaklar. Bu nedenle Festo, örneğin risk teşkil etmeksizin monoton veya tehlikeli faaliyetlerde çalışan insanları rahatlatacak sistemler üzerinde yoğun bir şekilde çalışı­yor. Yapay zeka burada merkezi bir rol oynuyor. BionicMobileAssistant; üç boyutta bağımsız olarak hareket eden ve nesneleri tanımlayabilen, uyarlanabilir şekilde tutabilen ve insanlarla birlikte çalışabilen bir robot sisteminin prototipidir.
ETH Zürih ile iş birliği içinde geliştirilmiş olan sistemin tamamı modüler bir tasarıma sahip ve üç alt sistemden oluşuyor: Hareketli bir robot, bir elektrikli robot kol ve BionicSoftHand 2.0. Festo tarafından ilk defa 2019’da tanıtılan pnömatik tutucu, insan elinden esinlenerek oluşturuldu.

BionicSoftHand 2.0: İnsan elinden esinlendi
İnsan eli; eşsiz kuvvet, yetenek ve ince motor becerileriyle doğanın gerçek bir mucizesidir. BionicSoftHand 2.0’ın insan eli hareketlerini gerçekçi şekilde yapmasını mümkün kılmak için; kompakt valf teknolojisi, sensör teknolojisi, elektronik devreler ve mekanik komponentler oldukça küçük ve dar bir alanda en­tegre edildi. Parmaklar ve hareketli başparmak, sıkı fakat es­nek bir örgü kumaşla çevrelenen hava haznelerine sahip esnek körük yapılarından oluşur. Bu; eli hafif, uyarlanabilir ve hassas yapmakla birlikte, baskın kuvvetler uygulama yeteneği kazandırıyor. Pnömatik parmaklar, doğrudan el üzerine monte edilen piezo valflere sahip bir kompakt valf adası tarafından çalıştırılıyor.

Optimize edilmiş hareket yarıçapıyla daha da geliştirilen BionicSoftHand
Geliştiriciler, baş ve işaret parmağının manevra kabiliyetini BionicSoftHand’in ilk sürümüne göre genişletmek amacıyla, her iki parmağın yanal dönüş aralığını büyük ölçüde artırdılar. Sonuç­ta bu iki parmak birlikte mükemmel çalışarak, nesneleri büyük doğrulukla tutuyor. 3D yazıcıda yazdırılmış iki serbestlik dereceli bilek sayesinde, el hem ileri-geri, hem de sola ve sağa doğru hareket edebilir. Yani, nesneleri dar bir yarıçapla tutmak da mümkün.

Hassas parmaklara sahip tutucu
Şimdi hava haznelerinin her biri, parmakların dengesini artırmak için iki adet kemik görevi gören yapısal eleman içeriyor. Her bir parmak için, iki segmentli bir bükülme sensörü parmak uçlarının konumlarını tespit ediyor. Ele aynı zamanda; parmak uçların­da, avuç içinde ve robot elin dış kenarlarında dokunsal kuvvet sensörleri bulunan bir eldiven giydirilmiştir. Bu, elin tutulacak nesnenin yapısını algılamasını ve tutma kuvvetini bu nesneye göre ayarlamasını sağlıyor (tıpkı insanların yaptığı gibi).

Sinir ağı kullanarak nesne algılama
Dokunma sensörlerine ilaveten, el aynı zamanda nesneleri görsel olarak algılayabilmesi için bileğin iç tarafında bir derinlik kamerasına sahip. Robot el bu kamerayı kullanarak, kısmen kapatılmış bile olsalar bir dizi nesneyi algılayarak tutabilir. El doğru şekilde eğitildikten sonra, toplanan verileri nesneleri değerlendirmek ve örneğin iyiyi kötüden ayırmak için kullanabilir. Bu bilgi, veri artırma yardımıyla önceden eğitilmiş olan bir sinir ağı tarafından işlenir.

Elektrikli kola sahip hareketli robot uygulaması
BionicSoftHand 2.0, bir top dengeleme robotu ile ‘DynaArm’ ola­rak adlandırılan bir hafif elektrikli robot koldan oluşuyor. DynaArm, sadece bir kilo ağırlığındaki yüksek derecede entegre sürücü modülleriyle gerçekleştirilen hafif tasarımı sayesinde hızlı ve dinamik hareketler yapabiliyor.

Hareketli kullanım ve bağımsız enerji kaynağı
Geliştiriciler, top dengeleme robotu için özel bir sürücü konsepti geliştirdi: Bir top üzerinde dengelenen robot. Yani, BionicMobile­Assistant her yönde serbestçe hareket edebiliyor. Sistemin tüm enerji kaynağı kendi üzerinde: Kola ve robota enerji sağlayan pil gövdeye yerleştirildi ve pnömatik el için kullanılan basınçlı hava kartuşu üst kola monte edildi. Bu sayede robot, hareketin yanı sı­ra aynı zamanda bağımsız olarak çalışabiliyor. Ana bilgisayara kaydedilen algoritmalar, aynı zamanda sistemin otonom hareket­lerini de kontrol ediyor. Robot, iki kamera kullanarak kendisini üç boyutta bağımsız olarak yönlendiriyor.

Çok çeşitli uygulama seçenekleri
Sistem, insanlar için doğrudan mükemmel bir yardımcı olarak kullanılabilir. Örneğin bir hizmet robotu, montajda bir yardımcı el olarak kullanılabileceği gibi, ergonomik olarak yorucu veya monoton işlerin yapılmasında işçilere yardım etmek için kullanı­labilir. Ayrıca, tehlikeli çalışma ortamı veya kısıtlı erişilebilirlik nedeniyle insanların çalışamadığı ortamlarda da kullanılabilir. Bu kullanım; bakım ve onarım işlerini, veri ölçümlerini veya görsel muayene­leri içerebilir. Aynı zamanda, yüksek enfeksiyon riski olan veya enfeksiyon nedeniyle personelin giremediği bölgelerde en basit görevleri yapan robotlar tasavvur edilebilir. Örneğin; gelecekteki olası bir senaryo, restoranlarda yiyecek ve içecekleri masaya getiren bir robot veya hastanedeki hastalara veya evlerinde bakım gerektiren yaşlılara ilaçlarını dağıtan bir robot olabilir.

İnsanlarla el ele
Modüler konsept sayesinde, BionicSoftHand 2.0 aynı zamanda diğer robot kollara hızlıca monte edilebilir ve işletmeye alınması kolaydır. Tutucu, her ikisi de Festo’nun biyonik konseptleri olan BionicCobot veya BionicSoftArm ile birlikte; örneğin doğasında olan esneklik ve uyum sayesinde insanlarla el ele çalışabilen tamamen pnömatik bir robot sistemi oluşturabilir.

ZİYARETÇİ YORUMLARI

Henüz yorum yapılmamış. İlk yorumu aşağıdaki form aracılığıyla siz yapabilirsiniz.

BİR YORUM YAZ