Views
2 years ago

Solutions Magazine 2019 #2

  • Text
  • Mori
  • Robotisering
  • Dymato
  • Maakindustrie
  • Verspanen
  • Cnc
CNC machining

30 Schunk en Kuka maken

30 Schunk en Kuka maken robottechnologie slimmer en veiliger dankzij Kunstmatige Intelligentie De grijper wordt slim Kunstmatige Intelligentie klinkt als science fiction. De technologie is echter dichterbij de realiteit dan menigeen denkt. Schunk en Kuka zijn twee van de voorlopers op dit vlak als het om toepassingen in de maakindustrie gaat. Werken we straks met autonome grijpers, die hun eigen plan trekken en geen programmering meer vereisen? Industrierobots waren aanvankelijk blind en gevoelloos. Met sensoren visiontechnologie heeft een robotfabrikant als Kuka dit al opgelost. “De robot ziet en voelt”, zo zegt Albrecht Hoene, directeur Human Robot Collaboration bij de R&D afdeling van Kuka. Dat betekent dat mensen dichterbij de robot kunnen komen, zonder risico. Het betekent ook dat de robot met meer gevoel producten kan grijpen. Het automatisch beladen van machines wordt robuuster. Maar kan een grijper al functioneren als de menselijke hand? Waarvan de vingers zich zonder te hoeven nadenken telkens feilloos om het product bewegen, ook al heeft dit elke keer een andere vorm. Ondersteund door vision technologie en Kunstmatige Intelligentie (KI) komt deze stap dichterbij, zo zegt professor Markus Glück, Chief Innovation Officer bij Schunk. Samen met Kuka zijn de eerste autonome grijpers ontwikkeld. Ze vragen nog een beetje training, maar van elke keer dat hij een product vastgrijpt, leert de gripper. Minder trainen nodig Voor een volledig autonoom werkende grijper is het nog te vroeg. Maar Schunk laat wel zien dat voor het inleren van een systeem, er veel minder situaties nodig zijn dan momenteel nog het geval is. Alles heeft volgens Glück te maken met de inzet van neurale netwerken. “De vijf vingers van de grijpers omsluiten het product nadat de beelddata zijn teruggeleid naar het neurale netwerk. We reduceren hierdoor het aantal trainingen”, zegt het hoofd van de R&D afdeling bij Schunk, die samen met robotbouwer Kuka intensief samenwerkt aan het thema Kunstmatige Intelligentie. Ze maken het de grijper daarbij niet zo heel erg lastig, in die zin dat de Legoblokjes weliswaar telkens anders gestapeld zijn maar wel Samenwerking Kuka en Schunk Beide R&D topmannen van Schunk en Kuka bestempelen de samenwerking op het vlak van Kunstmatige Intelligentie en andere nieuwe technologieën als absoluut noodzakelijk en logisch. “Bij de robot-mens samenwerking moet de totale automatiseringsoplossing aan de eisen voldoen. Grijpers, gereedschappen en componenten moeten bij de planning en de realisatie hiervan als een ecosysteem worden gezien”, aldus Hoene. Omwille van de acceptatie vindt hij het belangrijk dat medewerkers betrokken worden bij de invoer van automatisering. “Als de robotcollega’s namen krijgen en welkom zijn als ondersteuning, kun je zeggen dat de integratie geslaagd is.” september 2019

31 De combinatie van visiontechnologie met Kunstmatige Intelligentie zorgt ervoor dat de grijper zeer snel leert hoe producten op te pakken. Ad random toevoer wordt hierdoor vergemakkelijkt. steeds dezelfde vorm hebben. Al na een paar keer grijpen leert het systeem en gaat de grijpzekerheid fors omhoog. In de toekomst kan het algoritme achter de autonome grijper zelfstandig een nieuw product classificeren en zeker en veilig grijpen. Dat opent nieuwe mogelijkheden voor de mens om met de robot of cobot samen te werken. Albrecht Hoene van Kuka gelooft in de toekomstige werkplek: een productie eiland waarop mens en robot samenwerken aan kleine series. Dat past precies in de snel om te stellen flexibele productielijn die de industrie steeds meer eist. Kunstmatige Intelligentie is daarvoor onmisbaar. Een autonoom werkend systeem gaat immers verder dan de robot een aantal voorbeelden leren. “Het gaat erom dat het systeem voorbeelden en wetmatigheden herkent en daarvan leert.” Veiligheid en hogere gewichten Veilig samenwerken met de robot staat voorop, benadrukt Markus Glück. Schunk pakt het daarom in de nieuwe versie van de Co-act grijpers anders aan. Bij de meeste systemen is 140 N grijpkracht per vinger de grens. Dat betekent een werkstukgewicht van 2,25 kilo per vinger, in de praktijk onvoldoende. De nieuwe Co-act EGL-C verlegt de grens naar 450 N, wat in de praktijk betekent dat het handlen van 8 kilo gewicht met een standaard co-bot mogelijk wordt; bij een grotere robot zelfs 14 kilogram. Er worden twee CPU’s ingezet die elkaar controleren. Het systeem beschikt over een gecombineerde last- en wegmeting: sensoren bewaken zowel de grijpkracht als de positie van de grijpervingers. Tot op een theoretische afstand van 4 mm van de vingers tot het werkstuk is de grijpkracht begrensd tot 30 N. Botst de grijper dan bijvoorbeeld tegen de hand van de operator, stopt de robot zonder dat er gevaar is op verwondingen. In de laatste fase van de beweging wordt de grijpkracht vrij gelaten tot een vrij te definiëren maximale grijpkracht van 450 N. Merkt de krachtsensor dat er geen werkstuk is, dan stopt het systeem. In de derde fase van de beweging detecteert de grijper of het werkstuk gegrepen is. Is dat het geval, dan wordt de grijper in een stand gezet waarin het werkstuk ook bij een noodstop of stroomuitval in de grijper blijft. Zonder intelligente besturingen en visiontechnologie zijn dit soort oplossingen ondenkbaar, zeggen Glück en Hoene. Albrecht Hoene denkt dat deze innovaties de inzet van de robots verder vergroten. In de toekomst zullen in een vroeger stadium cobots en operators samen betrokken worden bij de planning van de productie. De stap die daarna volgt dankzij Kunstmatige Intelligentie is het beschikbaar maken van oplossingen via platformen. Albrecht Hoene: “De beste oplossingen worden via zo’n platform toegankelijk.” september 2019