Modulární robotické rameno a mechatronická pětiprstá uchopovací ruka od firmy Schunk

Společnost Schunk představuje dvě novinky pro oblasti servisní robotiky. Jak robotické rameno Powerball-Lightweightarm, tak mechatronická pětiprstá uchopovací ruka vynikají svými technickými parametry. Navíc díky nim ambice společnosti Schunk míří k usnadnění komunikace mezi člověkem a strojem, resp. robotem.

Robotické rameno Powerball-Lightweightarm LWA 4: obratné, silné a velmi přesné

S robotickým ramenem Powerball-Lightweightarm LWA 4 (obr. 1) představuje Schunk zvláště kompaktní a flexibilní pomocné zařízení pro stacionární a mobilní použití jak v servisní robotice, tak v průmyslové manipulaci. Výkonný lehký modul od firmy Schunk má poměr mezi vlastní hmotností a užitečným zatížením 2 : 1 a tím se řadí k robotickým ramenům s největší hustotou výkonu na světě. S vlastní hmotností 12 kg může dynamicky manipulovat s břemeny o hmotnosti až 6 kg. Navíc má akční rádius 700 mm. Jelikož má přední část, čili zápěstí, kompaktní konstrukci, lze s ramenem snadno manipulovat v úzkých prostorách. Jeho vynikající opakovatelná přesnost 0,06 mm zajišťuje velkou stabilitu procesů při použití pro měření a kontrolu. Kromě toho inteligentní konstrukce zabraňuje pohybům, které by mohly mít za následek rozdrcení nebo přestřižení okolních předmětů. Tím nabízí tato „lehká váha“ optimální předpoklady k použití v bezprostřední blízkosti lidí.

Centrálními díly ramene jsou tři kompaktní moduly ERB Powerball, které kombinují pohyby ve dvou osách. Kompletní řídicí a regulační elektronika jsou integrované do kloubových pohonů. Pozice, rychlost a moment jsou flexibilně regulovatelné. Rameno lze díky inovativnímu rychlovýměnnému systému s integrovaným konektorem pro přenos signálů uvést do provozu snadno a rychle, metodou plug-and-play. Jelikož jsou všechny přívody pro chapadla a nástroje zabudované uvnitř modulu, nejsou žádné kabely vedeny na povrchu. Díky integrovaným řídicím funkcím, univerzálním komunikačním rozhraním a kabelové technice pro přenos dat a napájení může být rameno rychle a snadno začleněno do existujících zařízení. Manipulátor může být navíc doplněn průmyslovým robotickým řízením s integrovaným řídicím systémem programovatelným podle standardu CoDeSys (Control­ler Development System). Ručním ovladačem s dotykovým displejem jej lze snadno učit nebo instruovat.

Zvláštní pozornost specialisté na mechatroniku firmy Schunk věnovali napájení a spotřebě energie. Napájecí napětí 24 V DC umožňuje použití na různých místech, včetně mobilních zařízení. Konzistentní lehká konstrukce a momentové motory nejnovější generace stlačují spotřebu elektřiny robotu v průměru na 80 W. To je zvlášť výhodné u mobilních zařízení napájených z akumulátorové baterie, která díky tomu může mít pro stejnou dobu provozu menší kapacitu.

Mechatronická pětiprstá uchopovací ruka SVH

Pětiprstá uchopovací ruka SVH od firmy Schunk je koncipovaná pro servisní robotiku. Nejprve byla k dispozici pouze jako prototyp, ale později Schunk zařadil antropomorfní uchopovací ruku do běžného modulového programu pro mobilní uchopovací systémy. K dispozici je levá nebo pravá ruka. Velikostí, formou a pohyblivostí se velmi blíží svému lidskému vzoru. Pomocí celkem devíti pohonů může jejich pět prstů vykonávat různé uchopovací operace. Elastické plochy na předních článcích prstů zajišťují bezpečné držení uchopovaných objektů. K tomu může ruka provádět četná gesta, čímž se usnadní komunikace mezi člověkem a servisním robotem a v důsledku toho vzroste akceptace robotů lidmi. Protože je řídicí, regulační a výkonová elektronika kompletně integrována do zápěstí, mohou být realizována zvláště kompaktní řešení. Komponenty ruky mohou komunikovat prostřednictvím sběrnic Profibus nebo CAN. Příslušnými rozhraními může být ruka připojena k běžným průmyslovým a lehkým robotům. Pro použití v mobilních úlohách je dodávka energie zajištěna bateriemi s napětím 24 V DC.

(SCHUNK Intec s. r. o.)

Obr. 1. Robotické rameno Powerball-Lightweightarm LWA 4 (zde doplněné servoelektrickým paralelním chapadlem WSG-50) od firmy Schunk je kombinací lehké konstrukce, energetické účinnosti, dynamiky a přesnosti

Obr. 2. Pětiprstá uchopovací ruka SVH od firmy Schunk otevírá nové možnosti pro uchopení a manipulaci a umožňuje komunikaci mezi člověkem a robotem pomocí gest