TEKNOLOGIAN TUTKIMUSKESKUS VTT OY Yhteistyörobotiikan tutkimus MoRo-hankkeen aloitusseminaari 26.10.2016 Ilari Marstio
Yhteistyörobotiikka Miksi nyt? Perinteinen automaatio ei vastaa nykytuotannon tarpeisiin Pienet valmistussarjat Räätälöidyt tuotteet Manuaalisen työn tehostaminen Tuottavuus vs. työvoimakustannukset 27.10.2016 2
Yhteistyörobotiikka Miksi Nyt? Uudet standardit mahdollistavat ihminen-robotti yhteistyön ISO/TS 15066 Aktiivista tutkimusta aiheesta Paljon kaupallisia ratkaisuita Yhdistetään ihmisen joustavuus ja päätöksentekokyky ja robotiikan nopeus, voima, tarkkuus ja väsymättömyys 27.10.2016 3
Yhteistyörobotiikan tutkimus maailmalla Trending topic Jokaisella suurella robottivalmistajalla yhteistyörobotti Tutkimusta Euroopassa, Aasiassa, Pohjois-Amerikassa Tutkimuslaitokset, yliopistot, yritykset Sawyer, Rethink Robotics Universal Robot YuMi, ABB CR35iA, Fanuc iiwa, KUKA 27.10.2016 4
Yhteistyörobotiikan tutkimus Suomessa 27.10.2016 5
Mitä tutkitaan? Turvallisuus Mekaniikka Anturit Ohjelmointi Käytettävyys Ohjaus, kognitio ja älykkyys Sovellukset Tuotanto-taloudellisuus Jne. Yhteistyörobotti, Franka Emika 27.10.2016 6
Turvallisuus Robotti ei saa kohdistaa ihmiseen liian suuria voimia tai se on pysäytettävä ennen kuin ihminen ehtii koskea siihen Riskien arviointi Selkeää linjaa ei vielä ole Sallittujen voimien raja-arvoja, ISO/TS 15066 27.10.2016 7
Turvallisuus Voiman rajoittaminen Kivun ja vamman syntymistä on tutkittu Robotin sallittujen maksimivoimien taulukon kokoaminen (ISO/TS 15066) Fraunhofer IFF, University of Magdeburg, University of Mainz Kiivun ja vamman syntymisen testijärjestely, Fraunhofer IFF 27.10.2016 8
Turvallisuus Robotin turvaiho Kapasitiivisiin antureihin perustuva ihmisen läheisyyden tunnistaminen Kosketukseen perustuvat anturit Pehmuste Robotin ohjaus University of Naples, Stanford University, Fraunhofer IFF, Technical University of Münich, Blue Danube Robotin turvaiho, Blue Danube Lähestymisen tunnistava kuori ledinäytöllä, TUM 27.10.2016 9
Turvallisuus Robotin nopeuden mukaan erottaminen Robotin hidastaminen ja pysäytys ihmisen lähestyessä Optimaalisten turva-alueiden laskeminen (VTT) Turvaohjain Varmistaa robotin säädetyn maksiminopeuden Varmistaa robotin rajoitetun toimintaalueen Fraunhofer IFF, VTT, ITIA-CNR Robotin alueen rajoittaminen projektorin ja kameran avulla, Fraunhofer IFF 27.10.2016 Turva-alueiden optimointia, VTT 10
Mekaniikka Voima-anturoidut nivelet Pneumaattiset lihakset Jousien käyttö mukautuvuuden (compliance) saavuttamiseksi Turvallinen muotoilu Soft robotics DLR, University of Pisa, Harvard University, Festo, Korea University Pneumaattisia lihaksia, Festo Robottinivelen voima- ja vääntöanturi Soft Robotics, Harvard University Mukautuvuutta jousien avulla, University of Pisa 27.10.2016 11
Tarttujat Turvallisuus Tehtävä Adaptiivisuus Tarttujan ohjaus University of Bremen, Shadow Robot Company, DLR, Prensilia, University of Chicago, Cornell University Muotoon lukittuva tarttuja, Empire Robottikäsi, Precilla Robottikäsi, Shadow 27.10.2016 12 Adaptiivinen tarrain, University of Chigaco
Anturit 110 kg yhteistyörobottiproto, Comau Turva-anturit Ihmisen seuraaminen Robotin seuraaminen Haptiset anturit Konenäkö Voima-anturit 3D-anturit Yms. 27.10.2016 13 Turvamatto ledinäytöllä, Fraunhofer IFF
Ohjelmointi Taluttamalla opetusta, VTT Taluttamalla ohjelmointi Helppo / zero-ohjelmointi Avoimen lähdekoodin ympäristöt (ROS, ym.) Offline-ohjelmointi ympäristöt Automaattiset ohjelmageneraattorit Helppokäyttöisyys vs. ominaisuudet Sovellus-ajattelu, pilvipalvelut Miten yhteistyö toteutetaan? Anturidatan tulkitseminen ja käyttö Turva-alueiden konfigurointi-työkalu 27.10.2016 14
Käytettävyys Intuitiivisuus Lähestyttävyys Kommunikointi User experience Vuorovaikutus Brigham Young University, VTT Universal Robotin käyttöliittymä 27.10.2016 15 Baxter, Rethink Robotics
Käyttöliittymä Informaation välittäminen ja kommunikointi robotin kanssa Luontaiset modaliteetit: puhe, eleet Ihmisen tietoisuus robotin toiminnasta vai toisin päin? Lisätyn todellisuuden käyttö University of Patras LMS, Technical University of Münich iwb Ihmisen avustusta lisätyllä todellisuudella, Patras LMS 27.10.2016 16
Ohjaus, kognitio ja älykkyys Mekaniikan ja anturiverkon yhdistäminen Adaptiivisuus Oppiminen Turvallisuus Mukautuvuus (compliance) vs. jäykkyys Ihmisen ja toiminnan havainnointi Autonomia Tekoäly Princeton University, Plymouth University 27.10.2016 17
Sovellukset ja tuotanto-taloudellisuus Liikkuva niittausrobotti, Valerie-projekti Pinta-ala säästöt, joustavuus Vs. Turvaratkaisuiden hinta, tehottomampi robotti Täysautomatisointi vs. manuaalinen työ Vai jotain siltä väliltä? Voimaohjaus, VTT Yhteistyötä Universal Robotin kanssa 27.10.2016 18
Käsivarsirobottien tulevaisuus? Teollisuusrobottien ja palvelurobottien välinen määritelmä hämärtyy Tekniikka kehittyy ja mahdollistaa uusia käyttökohteita 27.10.2016 Lentävä robotti, DLR 19 Atlas Robot, Boston Dynamics
Tutkimuksen rahoitus Suomen Akatemia Tekes EU Yliopistoille, AMK:lle, tutkimuslaitoksille, yrityksille Tutkimushankkeet Yritysryhmähankkeet Kehityshankkeet 27.10.2016 20
Yhteenveto Paljon kaupallisia ratkaisuita Paljon tutkimusta aiheesta Yhteistyörobotiikka hakee muotoaan Onko tullut jäädäkseen? Tutkimus mahdollistaa teknologiaharppaukset teollisuudessa 27.10.2016 21
TEKNOLOGIASTA TULOSTA