Analiza dinamičnih trkov sodelujočega robotaKLENOVŠEK, MARIO (Avtor) Mihelj, Matjaž (Mentor) Šlajpah, Sebastjan (Komentor) Sodelujoči robotmerilni sistemmerjenje trkovvarnostsilastandard.Zaradi premika industrije od masovne proizvodnje k masovnemu prilagajanju je željo po popolni avtomatizaciji industrijskega procesa izrinila želja po delni avtomatizacij. Pri delni avtomatizaciji gre predvsem za sodelovanje med robotom in človekom pri izdelavi skupnega izdelka. Pri takšnih aplikacijah postane velik problem zagotavljanje varnosti delavcev, ki si delijo delovni prostor z robotom. Da bi bili namerni ali nenamerni kontakti med operaterjem in strojem varni, so v zadnjih letih izšli številni standardi, ki pokrivajo področje varnosti. Ti dokumenti zahtevajo izvedbo detajlne analize tveganj vsake izdelane sodelovalne aplikacije. S pomočjo analize se ugotovi morebitne nevarne kontakte, pri katerih je potrebno izmeriti silo kontakta. Izmerjene vrednosti morajo biti manjše, kot so dopustne meje podane v standardih. Do sedaj so se meritve izvajale s togo vpetim merilnim sistemom. Pri teh trkih se ne upošteva mase in naravne reakcije prostega segmenta telesa ob trku. Začetna študija je temeljila na standardu ISO/DIS 21260, ki je bil kasneje izbrisan ter je služila zgolj kot dokaz koncepta. V tej študiji smo ocenili sile trkov, ki smo jih pomerili s pomočjo merilne celice pritrjene na linearnih vodilih. Merilni sistem je bil prosto gibljiv v smeri trka. Pri meritvah smo merilnemu sistemu dodajali uteži, s čimer smo posnemali dinamiko različnih delov človeškega telesa. Rezultati so pokazali statistično signifikantno povezavo med hitrostjo gibanja robota in maso merilnega sistema ter izmerjeno silo trkov. Nova izdaja standarda ISO/DIS 10218--2:2021 opisuje sistem za merjenje dinamičnih trkov, vendar se ta merilna metoda trenutno še ne uporablja. Obstoječi merilni sistem, uporabljen v prejšnji študiji, smo nadgradili z zamenjavo merilne celice. Uporabili smo 1D merilno celico s piezo kristalnim elementom za višjo frekvenco vzorčenja. Zamenjali smo obstoječa linearna vodila, ki so uporabljala drsne puše, z vodili, ki uporabljajo kroglične ležaje. S tem smo zmanjšali trenje pri gibanju merilnega sistema. Poleg tega smo naredili preprost sistem za kompenzacijo gravitacije, ki preprečuje neželeno premikanje merilnega sistema pri merjenju trkov v navpični smeri. Za zagotovitev čim bolj zanesljivih meritev smo uporabili umerjene vzmeti in gume komercialno dostopnega merilnega sistema. Nov merilni sistem smo pritrdili na vrh robotskega manipulatorja, da bi s tem pokrili večji del delovnega prostora in avtomatizirali postopek merjenja. Robotski programi so bili zasnovani v simulacijskem okolju, ki smo jih prenesli v krmilnike robotov. Primerjali smo trke v različnih točkah delovnega prostora, pri različnih smereh in hitrostih robota ter različnih masah merilnega sistema. Rezultati so pokazali, da hitrost robota in masa merilnega sistema močno vplivata na silo trkov, medtem ko imata smer in točka udarca manjši vpliv. Na podlagi izmerjenih vrednosti je možno presoditi varnost trkov v izbranih točkah delovnega prostora. Če so kontakti pri določenih masah znotraj mej podanih v standardu, lahko za te kontakte trdimo, da so varni. Kontakte, ki presegajo limite, je potrebno bodisi preprečiti, bodisi robotu omejiti hitrost ali moč.20212021-09-24 12:40:00Magistrsko delo/naloga131268VisID: 57801COBISS_ID: 77940483sl