Pályázatok

Integrált vezérlésű hajtásrendszerekből és kompozit karokból konfigurálható robotcsalád fejlesztése

projekt azonosító száma:
GINOP-2.1.7-15-2016-00507

Integrált vezérlésű hajtásrendszerekből és kompozit karokból konfigurálható robotcsalád fejlesztése

Kedvezményezett: K.K.K.99 Kereskedelmi és Szolgáltató Kft.

Támogatási összeg: 68 880 580 Ft
Támogatás mértéke: 68,58%
Projekt tervezett befejezési dátuma: 2024. április 30.

 

A kutatás-fejlesztési projekt tárgya egy robot család kifejlesztése, amelynek elsődleges célja, hogy a gyártósorokon alkalmazott ipari robotok konfigurálhatóságát, pontosságát és teherbírását szélesebb körben, kisebb vállalatok számára is elérhetővé tegye. Ezt többek között saját fejlesztésű, integrált szervo vezérléssel ellátott precíziós csuklóponti hajtásrendszerek (robotcsuklók) implementálásával és saját fejlesztésű kompozit robotkarok kialakításával kívánjuk elérni. Precíziós hajtásrendszerek több típusa, így a projekt keretein belül különböző áttételekkel kifejlesztésre kerülő hullám-differenciál bolygómű, hullámhajtómű, vagy ezek kombinációja is beépítésre kerülhet a robotok tengelyeibe attól függően, hogy az adott csuklópont milyen igénybevételeknek van kitéve, illetve milyen fordulatszám- és nyomatéktartomány szükséges a működtetéséhez. A kutatás-fejlesztési projekt meghatározó eleme egy hullám-differenciál bolygómű kutatása, amely robotcsukló hajtásrendszerbe integrálva a hullámhajtóműves hajtásrendszereknél gyorsabb kimenő fordulatszámot eredményező játékmentes hajtást ígér, továbbá a K.K.K. 99 Kft-nél már kifejlesztett hullámhajtóműves hajtásrendszer továbbfejlesztése. Mindegyik hajtásrendszert nagy teljesítménysűrűségű BLDC motorral és új fejlesztésű integrált vezérlőegységgel kívánjuk ellátni, ezáltal a moduláris felépítéséből adódóan nem szükséges dedikált vezérlőrendszer a robot család egyes típusaihoz. A robot karok konstrukciójának merevsége innovatív anyagfelhasználással, szálerősített kompozit karok beépítésével nagymértékben növelhető, amellyel párhuzamosan jelentősen csökkenthető a berendezés tömege. A tömegcsökkenés eredményeként mozgás közben kisebb dinamikus hatások érik a robot elemeit, ezáltal növelhető az elvégzendő munkafolyamat sebessége, illetve a robot által mozgatott hasznos tömeg. A kompozit robotkarok merevsége tovább növelhető 3D nyomtatással előállított betétekkel, amelyek a szerkezet robusztussága mellett a hajtásrendszerek működtetéséhez szükséges kábelek megfelelő elvezetéséhez is hozzájárulnak. A rendszerhez kifejlesztésre kerül egy nyílt forráskódú keretrendszerre épülő robotpálya vezérlő szoftver, amely bármely elterjedt ipari PLC-hez történő illesztést lehetővé tesz. A cél egy adott robotmechanika számára trajektória tervező funkció kifejlesztése, valamint több ilyen csomaggal rendelkező robot rendszerintegrációja (magas szintű logikák megvalósítása). Szükséges a robotok és a munkatér modellezése, szimulált és valós mozgásuk koordinálása (munkatér dinamikusan változhat, akár szenzoradatok alapján is), továbbá tetszőleges csuklószám esetére kész trajektóriák interpolálása. A robotvezérlő fejlesztésének része a felhasználót segítő betanító felület. Terveink között szerepel összesen 14 db kompakt, integrált vezérlésű robotcsukló legyártása, amelyek között kisebb áttételű bolygóműves (8 db), illetve különösen nagy áttételű hullámhajtóműves konstrukciók (6 db) is szerepelnek. A pályázat keretei között összesen 8 db kompozit kar elkészítését tűztük ki célul, amelyek közül két-két kar SCARA, két-két kar pedig hattengelyes rendszerű robotok felépítéséhez illeszkedik (550 mm és 750 mm-es karhosszokkal). A fenti alkatrészekből legalább 20 különböző robot konfiguráció állítható össze tesztelés céljából. A kutatás fejlesztési projekt keretein belül az önálló robotcsuklók mellett egy 6 tengelyes és egy 4 tengelyes robot konfiguráció tesztelését tervezzük R1500 mm maximális munkatérrel és 5-20 kg maximális terhelhetőséggel. Feltételezzük, hogy a tesztek eredményei elegendő információval szolgálnak további geometriai elrendezések és paraméterek esetére is. A projekt eredményeként létrejövő robot család széles körben alkalmazható különféle, 1-7 tengelyes robotot-manipulátort igénylő ipari automatizálási feladatokra.