Robot moet nog oefenen op een vaste hand
Razendsnel een complex traject volgen met grote nauwkeurigheid,
daarvoor ontbreekt het robots nog aan een vaste hand. Dit wordt
veroorzaakt door de flexibiliteit in de `gewrichten' van de robot,
aldus promovendus Toon Hardeman van de Universiteit Twente. Hij heeft
een model ontwikkeld dat deze beperkingen blootlegt en waarmee de
prestaties van robots zijn te verbeteren. Hardeman promoveert op 1
februari aan de faculteit Construerende Technische Wetenschappen.
Van punt naar punt bewegen, dat is een robot op het lijf geschreven.
Moet de tip van de robot -bijvoorbeeld een laskop- echter een
ingewikkeld parcours afleggen, dan kan hij gaan trillen, doorbuigen of
de bocht uit slingeren. Bij de huidige eisen aan de nauwkeurigheid is
deze afwijking al snel te groot: zo wordt voor gerobotiseerd
laserlassen al gestreefd naar een maximale afwijking van een tiende
millimeter, terwijl de kop beweegt met een snelheid van 10 tot 20
centimeter per seconde. Zonder aanpassingen halen de huidige robots
dat niet.
De onnauwkeurigheid zit in de `gewrichten' van de robot: de
aandrijving en de scharnieren. En daar zit ook de tekortkoming van de
meeste robotmodellen, die de robot beschrijven als een star geheel.
Hardeman heeft zich daarom toegelegd op de flexibiliteit van de
scharnieren. Om de beweging van de robot te beschrijven, past hij een
niet-lineaire eindige elementen methode toe. Nieuw daaraan is de
manier waarop hij de afzonderlijke onderdelen van de robot beschrijft:
door aan elk element een massa, zwaartepunt en massatraagheid toe te
kennen, weet hij de bewegingsvergelijkingen te vereenvoudigen en de
rekentijd binnen de perken te houden. Daarnaast laat hij zien dat een
aantal karakteristieke eigenschappen van de robot relatief eenvoudig
zijn te herleiden uit meting van de motorpositie en het motorkoppel,
met verschillende identificatietechnieken.
Afwijking voorspellen
Op basis van de nieuwe modellen kan de aansturing van industriële
robots worden verbeterd, bijvoorbeeld met een lerend systeem dat de
beperkingen vooraf weet te compenseren. Ook kunnen Hardeman's
aanbevelingen leiden tot een betere `werkhouding' voor de robot: door
het te bewerken product anders te plaatsen kan een robot soms al
nauwkeuriger werken.
Hardeman heeft zijn onderzoek uitgevoerd in de groep
Werktuigbouwkundige Automatisering van prof. Ben Jonker. De groep
maakt deel uit van het onderzoeksinstituut IMPACT van de Universiteit
Twente. Voor zijn afstudeeronderzoek over een verwant onderwerp
ontving hij in 2003 de Civi-afstudeerprijs voor de industrie.
Contactpersoon voor de pers: Wiebe van der Veen, tel (053) 4894244
Top
Laatst gewijzigd op 01-02-2008 10:36:57 door Webmaster
Universiteit Twente