Liberec, 31 července 2013
Technická univerzita (TU) v Liberci, Ústav pro nanomateriály pokročilé technologie a inovace (CxI) představila již druhou generaci speciálního servisního robotu ROBOTUL® Vertical Climber 02 s možností pohybu po hladké vertikální ploše (například skleněný plášť budov, hladké stěny z nerezové oceli apod.). Vývoj druhé generace robotu navazuje na předchozí výsledky v rámci tříletého projektu PRE-SEED „NOVÉ TECHNOLOGIE A SPECIÁLNÍ KOMPONENTY STROJŮ“. Projekt byl zahájen k 1. 10. 2012 s předpokládaným ukončením k 30. 6. 2015. Je zaměřen na cílené vyhledávání partnerů z podnikatelského sektoru pro komerční uplatnění vybraných výsledků výzkumu v praxi.
Vědecký tým CxI TUL pod vedeními docenta Františka Novotného reaguje na poptávku po zařízeních a nových technologiích, které umožní efektivním způsobem řešit problémy čištění, inspekční činnosti, montážní a další servisní aplikace. Příkladem je kontrola neporušenosti pláště velkých tlakových nádob s hladkým povrchem.
ROBOTUL® Vertical Climber 02 řeší unikátním způsobem krokový pohyb na hladkých a strukturovaných stěnách, se schopností realizovat přímočarý pohyb ve zvoleném směru, zajistit stabilitu dráhy, bezproblémové natáčení a překonávání diskontinuit povrchu a montážních otvorů. Umožňuje tak pohyb po vertikálních a i záporně nakloněných stěnách s vysokou mírou bezpečnosti.
Praktické využití ROBOTULu® Vertical Climber 02
ROBOTUL® Vertical Climber 02 je určen pro mytí, čistění stěn a pro realizaci inspekčních činností, jako je kontrola stavu pláště v místě konstrukčního upevnění skla a kontrola neporušenosti pláště tlakových nádob z nerez oceli. Může být aplikován jako mobilní plošina pro nesení aparatury k zajištění technologických funkcí, např. odprašování povrchů, mycí funkce apod.
Technické paramatery prototypu ROBOTUL® Vertical Climber 02
- Rozměry 1120 x 1120 x 300 mm;
- Vlastní hmotnost mobilní platformy 48 kg;
- Užitečná nosnost systému (podle typu nástavby) 15 – 20 kg,
- Šíře záběru navazující technologie 800 – 1200 mm;
- Pro pracovní rychlosti 0,8 – 1,2 m/min;
- Výkon čištěné plochy 60 – 80 m2 /hod.;
- Výkon plochy podrobené diagnostice povrchu 30 – 90 m2/hod.
Historie vývoje
Mobilní platforma servisního robotu prošla několika etapami vývoje, a to od prvotního návrhu kinematiky, pohonů a přídržného systému, až po návrh metodiky řízení, komunikace a stanovení úrovně autonomie.
První generace
Na vývoji spolupracovaly katedra sklářských strojů a robotiky FS TUL s firmou AGC Flat Glass Czech (dříveGlaverbel Czech). První verze mobilní platformy robotu byla laboratorně testována a představena veřejnosti v roce 2008. Pozitivní výsledky testů ukázaly, že zvolený koncept mechaniky na principu dvou paralelně umístěných paralelogramů zajišťuje dostatečnou pohybovou funkci s možností překonávat i nesourodé plochy s drobnými výškovými nerovnostmi, které jsou eliminovány pružným uložením přísavek.
Druhá generace
Druhá generace ROBOTUL® Vertical Climber 02 je tvořena kompaktním duralovým rámem, který je propojen rotačním servopohonem s otočným podvozkem, čímž je vytvořeno tělo robotu. Otočný podvozek je navíc osazen kloubově uloženými aktivními přísavkami, jejichž rozmístění je možné nastavovat vzhledem k charakteru geometrie kontaktní roviny, například fasádního systému. Rám servisního robotu je otočnými klikami spojen se čtyřmi nohami, které jsou rovněž vybaveny přísavkami a opatřeny individuálním elektrickým rotačním servopohonem. ROBOTUL® Vertical Climber 02 je vybaven řadou inteligentních snímačů pro identifikaci polohy. Řízení pohonů je realizováno vyspělým řídícím systémem na platformě kompaktního průmyslového počítače rozšířeného o moduly vstupů a výstupů, modul pro snímáni teplot a jednotku zajišťující bezdrátovou komunikaci.
Popis technologie
Jedná se o vyspělou technologii založenou na uplatnění mechatronických modulů, která kombinuje elektrické servopohony, inteligentní vakuovou techniku a vyspělý řídící systém. Představovaná mobilní platforma je částečně autonomní, je vybavena mnoha snímači pro detekci polohy robotu, pro rozpoznávání překážek a jejich orientace vůči robotu. Je ověřeno, že mobilní platforma má poměrně vysokou užitečnou nosnost a umožňuje připojení inspekční a technologické nástavby různých typů.
Charakteristika projektu PREE-SEED „Nové technologie a speciální komponenty strojů“
Projekt je orientovaný do oblasti Konkurenceschopné strojírenství s cílem vyhledávat partnery z podnikatelského sektoru pro komerční uplatnění vybraných nadějných výsledků výzkumu v praxi. Součástí aktivit projektu je také všestranný průzkum orientovaný na vyhodnocení výsledků se zaměřením na cílenou přípravu komerčního uplatnění výstupů z předchozích velkých projektů (výzkumného záměru a výzkumných center). Projekt je spojen s budováním kapacit pro efektivní transfer technologií a vytváření kompetencí pro využití příjmů z komerční činnosti pro rozvoj pre seed aktivit na TU v Liberci.
Projekt se primárně zaměřuje na stroje a zařízení zpracovatelského průmyslu, zejména na problematiku vysoce výkonných komponent strojů s vysokou mírou integrace mechatronických prvků a sofistikovaných struktur inteligentních systémů a servisních aplikací robotů. V aktivitách jsou zastoupeny servisní roboty určené na pomoc imobilním spoluobčanům při jízdě ve ztíženém terénu a také servisní roboty pro inspekční a technologické nasazení na vertikální skleněné stěně. Jsou zde zastoupeny komponenty a inovační moduly pro aplikace v automobilovém průmyslu. Sem patří zařízení pro vstřikování tekutého plynu do spalovacího motoru, pneumatické vibroizolační prvky automobilové sedačky a zprostředkovaně sem patří i inteligentní systém řízení nástroje pro tažení výlisků z plechu a nové polymerní kompozity s přírodními plnivy pro rozmanité aplikace a předpokládaným užitím ve výplních automobilů. Sofistikované textilní inovace jsou zastoupeny strojem na výrobu třídimenzionálních textilií ROTIS a speciální samonosné náviny do moderních šicích strojů.
Financování projektu
Technická univerzita v Liberci získala dotaci ve výši 33 681 215Kč od Ministerstva školství mládeže a tělovýchovy. 15 % z celkové dotace je poskytnuto ze státního rozpočtu a 85 % je hrazeno z Operačního programu Výzkum a vývoj pro inovace (OP VaVpI).
Více informací o projektu
Kontakty
Docent František Novotný
vedoucí projektu
telefon: 485354103 mobil: 604969548
e-mail frantisek.novotny@tul.cz
PhDr. Jaroslava Kočárková
mluvčí Technické univerzity v Liberci
mobil: 602 770 114
e-mail: jaroslava.kocarkova@tul.cz
26. září 2013