robotika - cmpcmp.felk.cvut.cz/cmp/courses/rob/roblec/introduction-notecz.pdf · robotika Úvodní...
TRANSCRIPT
Úvod
RobotikaÚvod
Vladimír Smutný
Centrum strojového vnímání
Český institut informatiky, robotiky a kybernetiky (CIIRC)
České vysoké učení technické v Praze
12345678910111213141516171819
ROBOTICS: Vladimır Smutny Slide 1, Page 1
Robotika
Úvodní předmět o řízení mechanických systému včetněmanipulátorů, robotů, výrobních a jiných strojů.
Robot A teprve mladý Rossum měl nápad udělatz toho živé a inteligentní pracovní stroje (K.Čapek, R.U.R., předehra).
12345678910111213141516171819
ROBOTICS: Vladimır Smutny Slide 2, Page 2
Lepení
12345678910111213141516171819
Povsimnete si, ze cena robota je jen jednou, nekdy ma-lou, castı nakladu na porızenı robotizovane bunky. Casti,ktere majı byt obrabeny, smontovavany nebo kontrolovanymusejı byt uchopeny nebo upevneny. Pokud vyrobnı linkazpracovava ruzne vyrobky, musejı byt tyto prıpravky castonavrhovany pro kazdy typorozmer zvlast’. Prıpravky, ktere
umı vıce typorozmeru, jsou zase velmi komplikovane ajejich cena je podobna cene sady prıpravku. Mezi dalsınaklady patrı cena vyrobnı technologie (lisy, obrabecı stroje,svarecky, lepicky,...), naklady na programovanı robotu, spolu-pracujıcıch zarızenı, oplocenı a cena bezpecnostnıch opatrenı.
ROBOTICS: Vladimır Smutny Slide 10, Page 3
Kompletace klikového hřídele
12345678910111213141516171819
ROBOTICS: Vladimır Smutny Slide 11, Page 4
Montáž přední masky automobilu
12345678910111213141516171819
ROBOTICS: Vladimır Smutny Slide 12, Page 5
Robot Clopema
https://www.youtube.com/watch?v=mrh4TJK1gdQ
12345678910111213141516171819
Chapadlo Clopema ma dva prsty a tri stupne volnosti.Otvıra a svıra prsty, ma schopnost pohybovat prsty vuci sobe,podda se pri dotyku s podlozkou a navıc lze sılu poddajnosti
regulovat. Krome toho ma taktilnı vnitrnı stranu prstu, de-tektor prıtomnosti predmetu mezi prsty a kameru pro troj-rozmernou rekonstrukci mikropovrchu.
ROBOTICS: Vladimır Smutny Slide 13, Page 6
Chapadla
12345678910111213141516171819
Krome standardnıch katalogovych chapadel se casto vprumyslu pouzıvajı technologicke hlavice vyrobene pro dany
ucel.
ROBOTICS: Vladimır Smutny Slide 14, Page 7
Chapadla II
Versaball: http://www.youtube.com/embed/bOuzbOLA7fYSchunk dexterous hand: https://www.youtube.com/watch?v=hPtSbPzROrsSchunk SDH-2: https://www.youtube.com/watch?v=4QvShViUceM
12345678910111213141516171819
Na Cornellove univerzite byla vyvinuta hlavice, kteraumı manipulovat s rozmanitymi objekty. Shadowhand je
neuspesny pokus o imitaci lidske ruky. Ruka Schunk SDH-2 je komercne dostupna.
ROBOTICS: Vladimır Smutny Slide 15, Page 8
Části oboru robotika a vztah k ostatním oborům
Teoretická robotika: hledá principy, možnosti a omezení,(biologie, psychologie, etologie, matematika, fyzika).
Experimentální robotika: ověřuje principy, staví hračky(kybernetika, umělá inteligence, inženýrské disciplíny).
Průmyslová robotika: Navrhuje, staví a používá roboty (teorie ainstrumentace řízení, elektronika, strojírenství, automatizacevýroby).
12345678910111213141516171819
ROBOTICS: Vladimır Smutny Slide 16, Page 9
Tři zákony robotiky
(Isaac Asimov, The caves of steel (Ocelové jeskyně), Galaxy No.13, 1950.)
1. Robot nesmí ublížit člověku nebo svou nečinností dopustit,aby bylo člověku ublíženo.
2. Robot musí uposlechnout příkazů člověka, kromě případů, kdyjsou tyto příkazy v rozporu s prvním zákonem.
3. Robot musí chránit sám sebe před zničením, kromě případů,kdy je tato ochrana v rozporu s prvním nebo druhýmzákonem.
12345678910111213141516171819
Komentar: Soucasne roboty nejsou schopny samy in-terpretovat tato pravidla. Vyvojar a integrator robotumusı tato pravidla implementovat explicitne, napr. pomocınastroju jako oplocenı, opticke zavory, bezpecnostnı ob-vody a podobne). Napr. robot Mitsubishi umı online kon-trolovat, zda se hrot nastroje vyskytuje uvnitr konvexnıhomnohostenu. Predpisy pro bezpecnost pri nasazovanı ro-botu lze nalezt naprıklad v techto normach (zdroj Kuka):
73/23/EEC Low Voltage Directive: CouncilDirective of 19 February 1973 onthe harmonization of the laws ofMember States relating to electri-cal equipment designed for use wi-thin certain voltage limits
1993
89/336/EEC EMC Directive: Council Directiveof 3 May 1989 on the approxi-mation of the laws of the MemberStates relating to electromagneticcompatibility
1993
97/23/EC Pressure Equipment Directive: Di-rective of the European Parliamentand of the Council of 29 May 1997on the approximation of the lawsof the Member States concerningpressure equipment
1997
98/37/EC Machinery Directive: Directive ofthe European Parliament and ofthe Council of 22 June 1998 on theapproximation of the laws of theMember States relating to machi-nery
1998
ROBOTICS: Vladimır Smutny Slide 17, Page 10
Bezpečnost v reálném světě
12345678910111213141516171819
EN 418 Safety of machinery: EMER-GENCY STOP equipment,functional aspects; principles fordesign
1993
EN 563 Safety of machinery: Temperaturesof touchable surfaces - Ergonomicsdata to establish temperature limitvalues for hot surfaces
2000
EN 614-1 Safety of machinery: Ergonomicdesign principles - Part 1: Termsand general principles
1995
EN 775 Industrial robots: Safety 1993EN 954-1 Safety of machinery: Safety-related
parts of control systems - Part 1:General principles for design
1997
EN 55011 Industrial, scientific and medical(ISM) radio-frequency equipment- Radio disturbance characteristics- Limits and methods of measure-ment
2003
EN 60204-1 Safety of machinery: Electricalequipment of machines - Part 1:General requirements
1998
EN 61000-4-4 Electromagnetic compatibility(EMC): Part 4-4: Testing and me-asurement techniques - Electricalfast transient/burst immunity test
2002
EN 61000-4-5 Electromagnetic compatibility(EMC): Part 4-5: Testing andmeasurement techniques; Surgeimmunity test
2001
EN 61000-6-2 Electromagnetic compatibility(EMC): Part 6-2: Generic stan-dards - Immunity for industrialenvironments
2002
EN 61000-6-4 Electromagnetic compatibility(EMC): Part 6-4: Generic stan-dards; Emission standard forindustrial environments
2002
EN 61800-3 Adjustable speed electrical powerdrive systems: Part 3: EMC pro-duct standard including specifictest methods
2001
EN ISO 12100-1 Safety of machinery: Basic con-cepts, general principles for design- Part 1: Basic terminology, metho-dology
2004
EN ISO 12100-2 Safety of machinery: Basic con-cepts, general principles for design- Part 2: Technical principles
2004
ROBOTICS: Vladimır Smutny Slide 18, Page 11
Výroba a automatizace
Zavádění mechanizace, automatizace a robotizace:� Snižování podílu přímé lidské práce na výrobě.� Zkracování výrobního cyklu.� Zvyšování produktivity práce.� Zvyšování kvality výrobků.� Technické, ekonomické a sociální hlediska.� Automatizace většinou snižuje vliv lidského faktoru na kvalituvýroby.
� Mění se struktura kvalifikace pracovní síly.� Počet pracovníků ve výrobě se snižuje, přinejmenším někdy.
12345678910111213141516171819
ROBOTICS: Vladimır Smutny Slide 19, Page 12