Motivacija

U okviru projekta ForNextCobot, istraživaće se na koji način ljudi pristupaju izvršavanju zadataka koji zahtevaju fizičku interakciju da bi se zatim, takvi obrasci ponašanja preneli na novu generaciju kolaborativnih robota koji se razvijaju da budu efikasni kao i njihovi prethodnici, a u isto vreme bezbedni za rad u direktnoj interakciji sa čovekom u proizvodnom pogonu, bolnici ili kućnom okruženju.

Prema Izveštaju o industrijskoj robotici Međunarodne federacije robotike, zastupljenost robotske tehnologije beleži povećanje od oko 30% godišnje sa 400.000 instaliranih industrijskih robota. Iako savremeni roboti nude visoke performanse, nosivost, ponovljivost i brzinu, oni zauzimaju puno radnog prostora i kreiraju bezbednosne probleme. U današnje vreme postaje očigledno da će se fabrike u budućnosti zasnivati na efikasnoj saradnji između robota i ljudi.

Shodno tome, najnovija generacija robota, kolaborativni roboti, razvijena je da funkcioniše na bezbedan način u ljudskom okruženju i može se u potpunosti integrisati u radni prostor. Međutim, savremeni kolaborativni roboti i dalje imaju krute veze između svojih aktuatora i zglobova/spojeva dok je bezbednost povećana zahvaljujući senzorima – sudari se mogu brzo i tačno identifikovati, a robot se zaustaviti kako bi sprečio štetu. Iako su roboti ove vrste već na komercijalnom tržištu, sledeća generacija kolaborativnih robota intenzivno se planira i projektuje. Ova nova generacija kolaborativnih robota iskoristiće performanse postojećih krutih robota i doneće novi nivo sigurnosti uvođenjem popustljivosti u aktuatore!

Kako bi bilo moguće usaglasiti i istovremeno računati na sve aspekte: performanse, bezbednost i energetsku efikasnost, nova generacija robota biće izgrađena oko nove pogonske tehnologije – aktuatora promenljive impedanse / krutosti, variable impedance/stiffness actuation (VIA / VSA).

Iako su dizajn aktuatora promenljive impedanse i njegova kontrola opsežno predstavljeni u istraživačkoj zajednici, još uvek nedostaju široko prihvaćene smernice o planiranju mehaničke impedanse / krutosti robota. Takođe, s obzirom da mehanička impedansa nije merljiv parameter, njena procena je i dalje otvoreno istraživačko pitanje koje bi trebalo da omogući nove pristupe upravljanja impedansom u zatvorenoj sprezi kako na nivou zgloba tako i na nivou impedanse završnog uređaja.

Projekat će pokušati da odgovori na tri glavna istraživačka izazova:

Izazov 1
Izazov 2
Izazov 3

Razumevanje planiranja impedanse ljudi u zadacima interakcije kao referentnog ponašanja za planiranje impedanse robota i alata za kolaborativne zadatke između čoveka i robota.

Razvoj estimatora mehaničke impedanse robota koji će unaprediti metode za kontrolu impedanse robota.

Razvoj planiranja impedanse robota za novu generaciju kolaborativnih robota koje će aktivirati VIA tj. tehnologije aktuacije i kombinovati ih sa kinematičkom redundantnošću robota za efikasnu kontrolu impedanse završnog uređaja robota.