Robotteknologi‎ > ‎

Robotprosjekt

Et lite studie i hvordan man for eksempel kan bygge sin egen robot.



Figur 1 - En enkel robotframtoning.

Generelt:

Det finnes en mengde forskjellige typer roboter. Man ha for eksempel malingsroboter, håndteringsroboter,
inspeksjonsroboter, fjernstyrte undervannsroboter, medisinske roboter og fjeernstyrete roboter som
kan utføre oppgaver av forskjellig type, for eksempel på månen. Ordet robot kommer vel egentlig fra det
russiske ordet "rabote" som betyr å arbeide. En malingsrobot er med andre ord en automatisert malings-
arbeider.


Arbeidsoppgaver og funksjoner:




Arbeidsoppgaver som kan utføres ved hjelp av den hjemmelagde roboten. - Den hjemmelagde roboten
kan jo først og fremst bygges som en observasjonsrobot. Det vil si at den kan kjøre rundt på fire hjul
med et webcamera på toppen av hodet og sende tilbake bilder av omgivelsene til en operatørkonsol for
fjernstyring. Dette er jo et prinsipp som er i bruk for mange typer ROV (undervannsroboter.)

Når man først er i gang med å overføre bilde, så kan man jo for denne roboten også like godt som noe
annet også overføre lyd slik at man har tilgang til lyd og billedoverføring fra det stedet der som roboten
er. Har man lydoverføring den ene vei, så kan man også like godt legge den inn den annen vei, og bygge
inn en høyttaler inn i robotens mage, slik at den også kan snakke, ved hjelp av stemmen til den som sitter
bak konsollen for fjernstyring.

Slik som utkastet til robot er tegnet så tar tegningen det utgangspunkt at roboten kan kjøre på en slags
ramme med 4 hjul, drevet fram av elektromotorer. På denne måten så kan roboten kjøres fram til posisjoner
for observasjon og overføring av bilde og lyd.

En litt vanskeligere funksjon å få til er armer som kan bevege seg. Kompleksiteten vil tilta jo flere ledd man
vil legge inn bevegelse i. Et fornuftig sted å starte er kanskje å legge inn bevegelse i skulderleddene. HVis man
får dette til å fungere på en brukbar måte, så kan man kanskje videre der i fra også legge inn bevegelse i
albuleddene, samt også i gripeklørene.

For å få til fullverdig kontroll over bevegelsene i leddene så forutsettes det, rent teksnisk at det bygges inn
tilbakekoplede reguleringstekniske systemer inn i de bevegelige leddene. Dette kan det være vanskelig
(men mulig) å få til på en fullverdig måte.

Ved å observere robotarmene, enten rent fyfisk ved direkte visuell observasjon, eller via web camea, så vil
vi kunne kontrollere robotrmene via noe enklere stryringsprinsipper. (Som allikevel er reguleringssystmer
ved at den som kjører roboten, via fjernstyring, i virkeligheten ivaretar reguleringsfunksjonen)


Designprinsipper og valg av komponenter.

Når det gjelder de delene av roboten som har med framdrift og bevelgelse å gjøre, så kan disse virkeliggjøres
ved hjelp av forskjellige teknologiprinsipper. Man kan bruke hydraulikk, pneumatikk, eller elektromekaniske
komponenter.

Hydraulikk gir en robot som kan ivareta store krefter. Det er en kostbar løsning. Hydraulikk medfører ofte
noe søl av hydraulikkolje som kan være giftig. Pneumatikk gir en enklere konstruksjon og med luft som
arbeidmedium så er dette en "ren" løsning. Trykkluftsylindre som aktuatore kan gi den ulempe at detkan
være vanskelig å psosjonere robotarmen til nøyaktige posisjoner. For vår robot så vil vi som det enkleste
og rimeligste alternativ bruke elektriske motorer og elektriske aktuatore.

Selve aktuatorene lages av ombygde verktøymaskiner som kan være av rimelig type. Elektromotorene for
framdrift kan også skaffes på samme måte.


Når det gjelder funksjoner for logisk styring så kan disse ivaretas av en eller flere PLS.

Ved bruk av en forholdvis enkel type PLS så vil det være mulig å bygge inn en forholdvsis enkel og rimelig
type "tilbakekoplet system" eller "reguleringsteknisk system. Hvis man for eksempel definerer fire forskjellige
posisjoner for en robotarm aktuator, så kan PLS'en programmeres til å kjøre fram til en av disse posisjonene.
Rent programmeringsmessig for en PLS, så vil dette være myle likt med å programmere en heis til å kjøre
mellom fire forskjelige etasjer.

For kommunikasjon til og fra roboten så kan vi bruke en alminnelig PC med et trådløst nettverkskort.

PC med trådløst nettverkskort kan sørge for overføring av kontollsignaler til og fra robot og overføring av bilde
og lydsignaler, som så omformes til og fra virkelig hørbar lyd via robotens innebygde mikrofon og høyttaler.



Læringsinnhold relatert til yrkesfaglig utdanning.

I forhold til elektrofaget så bør det kunne inngå denne typen læreplanmål:

Elenergisystemer: Energisystem, framdriftssystem, aktuatore

Automasjon: Styrings og posisjoneringsystem

Data og elektronikk: Systemer for fjernstyring, billed og lydoverføring

I forhold til mekaniske fagområder, så bør det kunne inngå denne typen læreplanmål:

Design og tilvirkning av aktuatordetaljer.

Design og tilvirkning av framdriftsmaskineri.

Fresing og dreiing av konstruksjons elementer og detaljer i stål og aluminium

Sveising og sammenstilling av komponenter.



Nåværende prosjektstatus.

Robotprosjektet er foreløpig på forstudie og planleggingsstadiet.

Websiden vil bli oppdatert med mer detaljerte tegninger og prosjektbeskrivelse, dersom prosjektet
blir besluttet gjennomført i forhold til den praktiske virkelighet.







Comments