Rozwój robotyki przemysłowej w ramach projektu TERRINet

Nowoczesny inteligentny system obróbki z zastosowaniem robota przemysłowego Staubli RX-90

Dr inż. Tadeusz Mikołajczyk, emerytowany starszy wykładowca UTP w Bydgoszczy, wykorzystał możliwości projektu TERRINet do implementacji wcześniej opracowanego w Zakładzie Inżynierii Produkcji UTP, unikatowego, inteligentnego systemu obróbki z zastosowaniem wyposażonego w narzędzie i system wizyjny robota przemysłowego IRb 60, którego zaopatrzono w specjalny interfejs sterowania z użyciem komputera i własnego oprogramowania w języku VB6. System ten realizował z zastosowaniem kamery USB trzy zadania:

  • rozpoznawanie obszaru powierzchni obrabianej z wykorzystaniem widoku obrabianej powierzchni i generowanie trajektorii narzędzia do jego obróbki (Rys.1),
  • rozpoznawanie kształtu powierzchni obrabianej poprzez zastosowanie mobilnego laserowego systemu skanowania i automatyczne planowanie procesu obróbki,
  • rozpoznawanie stanu powierzchni obrobionej z użyciem mobilnego systemu reflektometrycznego.

Całość stanowiła inteligentny system obróbki z automatycznym rozpoznawaniem kształtu i chropowatości powierzchni obrabianej.

rys1

Rys.1. Automatyczne generowanie trajektorii obróbki powierzchni z wykorzystaniem obrazu powierzchni (RoboView – VB6)

W ramach projektu TERRINet realizowanego w laboratorium GRVC (Robotics, Vision and Control Group) na Uniwersytecie w Sewilli (Hiszpania) skorzystano z robota Staubli RX-90 (Rys. 2) wyposażonego w kamerę USB – Intel® RealSense™ Depth Camera D435.

rys2

Rys. 2. Robot przemysłowy Staubli RX-90 (The Robotics, Vision and Control Group, University of Sevilla – Sewilla, Hiszpania)

Celem projektu była weryfikacja możliwości implementacji elementów opracowanego inteligentnego systemu obróbki w warunkach zastosowania robota Staubli RX-90. Ponieważ robot przemysłowy RX-90 miał otwarty komputerowy system sterowania na platformie Linux (Ubuntu), implementacja elementówinteligentnego systemu obróbki powierzchni była możliwa.

Z uwagi na czas realizacji eksperymentu w ramach projektu TERRINet uznano za możliwe stworzenie systemu generowania offline pliku sterowania robota RX-90 w oparciu o analizę obrazu płaskiej powierzchni (Rys. 3). Do tego celu opracowano w języku VB6 specjalny program RoboViewRX-90.

rys3

Rys. 3. Schemat systemu generowania pliku sterowania robota RX-90 w oparciu o analizę obrazu powierzchni obrabianej przez program RoboViewRX-90

W programie RoboViewRX-90 zachodzi: wykrywanie granic powierzchni obrabianej na podstawie obrazu przechwyconego kamerą USB, generowanie trajektorii narzędzi na podstawie zdefiniowanych punktów granicznych obszaru obrabianego z uwzględnieniem średnicy narzędzia i jego posuwu, zapis pliku sterowania robota RX-90 z wykorzystaniem punktów zwrotnych trajektorii i struktury pliku sterowania.

Przeprowadzone próby opracowanego systemu potwierdziły poprawność jego działania. Wygenerowany offline plik sterowania robota RX-90, zawierający zgodnie ze strukturą dane: współrzędnych trajektorii głowicy robota X, Y, Z (zgodnie z Rys. 2) oraz kąty A, B, C (wprowadzone z klawiatury), po przeniesieniu z zastosowaniem pendrive’a sterował ruchami głowicy robota zgodnie z obrazem z kamery (Rys.3). Tak więc potwierdzona została możliwość transferu proponowanego inteligentnego systemu również w warunkach zastosowania współczesnego systemu sterowania.

Opracowane oprogramowanie może być wykorzystywane po konwersji na język C++ jako procedura oryginalnego systemu sterowania robota RX-90. W ten sposób możliwe jest stworzenie oprogramowania do automatycznej obróbki powierzchni z rozpoznawaniem online zarysu powierzchni obrabianej.

W ramach projektu opracowano również koncepcję budowy narzędzia do obróbki powierzchni, wyposażonego w kamerę dostosowaną do wielkości robota RX-90. Wykonanie takiego urządzenia jest możliwe z zastosowaniem druku 3D.

Projekt otwiera możliwości dalszych badań w zakresie stosowania systemów wizyjnych dla robotów wyposażonych w narzędzia, w kierunku tworzenia autonomicznych aplikacji do obróbki powierzchni o nieznanym kształcie z oceną stanu powierzchni. Udział w projekcie TERRINet umożliwił nowe spojrzenie na wcześniej opracowany system inteligentnej obróbki.

https://www.terrinet.eu/2020/04/06/terrinet-success-story-a-cutting-edge-intelligent-system-for-industrial-robotic-machining-conducted-on-staubli-rx-90


Drukuj