PATRONI ROBOTYKI:
 

WIADOMOŚCI EDUKACYJNE

2010-04-20 10:11

igus robolink: gotowy moduł przegubowy dla robotów humanoidalnych

Gotowe rozwiązania dla robotów humanoidalnych - pomysły oparte na bionice.

Nadchodzą roboty humanoidalne! Kto na "RoboCup" widział sztucznego sportowca grającego w piłkę nożną wie, jak szybko się rozwija ta dziedzina. Jednemu z nierozwiązanych dotychczas problemów poświęcił swoją uwagę specjalista od trybologicznych tworzyw sztucznych - firma igus z Kolonii, która na Targach Hanowerskich pokazała po raz pierwszy nowoczesny "moduł robota" - przegub. Dotychczas bowiem konstruktorzy byli zmuszeni "składać" indywidualne rozwiązania z wielu pojedynczych części.

Przeguby zaprezentowanego teraz modułu "robolink" są poruszane przy użyciu cięgien, a więc podobnie jak w ludzkim mechanizmie kości i ścięgien. W należących do szkieletu robota polimerowych ramionach przegubu można ułożyć obok pneumatyki i hydrauliki także wszystkie przewody do transmisji danych. Sterują one czujnikami obrazu, pomiaru siły i akustycznymi, czyli sztucznymi organami zmysłu robotów humanoidalnych.

Uniwersalny moduł systemowy, łatwy w montażu
Swoją nową częścią szkieletu z tworzywa sztucznego igus wkracza na niezdobyty ląd. Impuls i wsparcie przy pracach konstrukcyjnych dał dr Rudolf Bannasch, dyrektor berlińskiej firmy EvoLogistics - przedsiębiorstwa hightech zajmującego się bioniką i robotami humanoidalnymi. "Przy konstruowaniu robotów humanoidalnych nieskończenie wiele czasu spędzamy nad mechaniką" - powiedział dr Bannasch. "Już dawno marzyliśmy o module, którego elementy po prostu wciska się jeden w drugi." Moduł ten pozwolił na znaczne skrócenie etapu rozwoju, a programiści sztucznej inteligencji mogli wcześniej zacząć działać. igus z kolei ma wieloletnie doświadczenie w dziedzinie robotów humanoidalnych i przemysłowych. Przykładem mogą być autonomiczne systemy mobilne z łożyskami tej firmy oraz stosowane na całym świecie roboty przemysłowe z poruszającymi się w wielu płaszczyznach systemami prowadników przewodów "Triflex R".

Aktuatory oddzielone od elementów funkcyjnych
Zaprezentowany teraz moduł do robota skierowany jest przede wszystkim do konstruktorów robotów i laboratoriów, które działają w dziedzinie systemów humanoidalnych oraz rozwiązań o lekkich konstrukcjach do manipulacji i automatyzacji. Celem firmy igus było możliwie jak największe ograniczenie poruszanych mas, aby możliwe było odsprzężenie aktuatorów od elementów funkcyjnych, jak chwytaki, dłonie, przyssawki. Szczególny nacisk położono przy tym na szybki montaż i design przyjazny dla użytkownika oraz na możliwość wykorzystania zalet tworzywa sztucznego zoptymalizowanego pod kątem właściwości trybologicznych, takich jak brak konieczności smarowania i niewielka masa.

Dowolna konfiguracja przegubów robota
Koncepcja modułowa "robolink" składa się z jednostki napędowej i sterującej, ramion przegubów w różnych długościach i wersjach, samych przegubów w różnych wielkościach wraz z przejściami dla dodatkowych przewodów sterujących. Na końcu tego zespołu przegubowego o dowolnie dobranej długości igus zamontował element pozwalający na podłączenie wszelkiego rodzaju narzędzi. Ponieważ system jest zespołem modularnym, może być wykorzystywany do konstruowania najróżniejszych humanoidalnych konfiguracji robotów - od ramienia przegubowego i ruchomego ramienia z czerpakiem poprzez "kajaki" do czworonogów. Przeguby mogą być dowolnie kombinowane.

Sterowanie i ruch odporne na ścieranie
Jednostka napędowa i sterująca jest świadomie skonstruowana jako "black box". Projektanci robotów mają w ten sposób swobodny wybór i mogą zastosować pneumatykę, elektrotechnikę lub hydraulikę. Ramiona przegubów wykonane są z tworzywa sztucznego wzmacnianego włóknem węglowym lub z innych lekkich materiałów. Bioniczne "serce" szkieletu robota tworzą wykonane metodą wtrysku przeguby z tworzywa sztucznego. Są one sterowane cięgnami, które przenoszą siły rozciągające - u człowieka funkcję tę spełniają ścięgna. Zewnętrzne cięgno jest trzymane a wewnętrzne rozciągane. W ten sposób napędzany jest chwytak, czerpak, hak lub jakiekolwiek inne narzędzie wybrane przez konstruktora.

Połączenie szeregowe jak u człowieka
Cięgna są prowadzone przez przeguby i ramiona od jednego do kolejnego przegubu i dalej, podobnie jak szeregowe połączenie przegubów u człowieka. Na każdy przegub z tworzywa sztucznego potrzebne są tylko cztery cięgna, aby przegub mógł się swobodnie obracać i odchylać. Same cięgna wykonane są z technicznego włókna sztucznego. Mają one dużą wytrzymałość, wykazują niewielkie wydłużenia, są odporne na chemikalia, nie wymagają smarowania i prawie się nie ścierają. W przeciwieństwie do stali, obok zalet związanych z tarciem i zużywaniem się, ze względu na ich niewielką masę są bardziej efektywne energetycznie, tak wypowiada się producent - firma igus. "Cieszymy się, że możemy wejść z naszym trybologicznym tworzywem na nowe pole działania" - powiedział dyrektor Frank Blase. "Nowy moduł przynosi wiele korzyści konstruktorom robotów humanoidalnych: lekkie, gotowe rozwiązanie mechaniczne dla przyszłościowej branży."

KONTAKT:

igus Sp z o.o
ul. Parowcowa 10b
02-445 Warszawa
Tel. 022-863 57 70
Faks 022-863 61 69
info@igus.pl
www.igus.pl

"igus, Chainflex, ReadyCable, Easy Chain, E-Chain, E-Chain System, Energy Chain, Energy Chain System, Flizz, ReadyChain, Triflex, TwisterChain, invis, DryLin, iglidur, igubal, xiros, plastics for longer life, manus" są znakami towarowymi chronionymi prawem w Republice Federalnej Niemiec i na całym świecie.

Źródło: igus