Coraz prostsze programowanie robota
Wykonywanie przez robota przemysłowego, w tym także mniejszego cobota, odpowiednich zadań wymaga wcześniejszego dokładnego zaprogramowania jego ruchów. Jeszcze kilka, kilkanaście lat temu programowanie robotów było dość skomplikowane i wymagało od ich operatorów odpowiedniej wiedzy i doświadczenia. Dziś procesy te stają się coraz bardziej intuicyjne i mogą być wykonywane nierzadko przez osoby bez większych umiejętności programistycznych.
Roboty są dziś nieodzownym elementem wyposażenia wysoce zautomatyzowanych fabryk i coraz częściej zastępują ludzi w wykonywaniu zwłaszcza trudnych, niebezpiecznych i powtarzalnych czynności. Do ich zalet należy m.in. wysoka precyzja i powtarzalność wykonywanych ruchów, bez względu na długość cyklu produkcyjnego. A jak wiadomo, w przypadku człowieka długotrwała praca wiąże się ze zmęczeniem i obniżeniem poziomu koncentracji, co może prowadzić do zmniejszenia jakości wytwarzanych produktów.
Mimo tych bezsprzecznych zalet wciąż można się spotkać z pewnymi barierami większej popularyzacji robotyzacji. Wśród głównych przeszkód przedsiębiorcy wymieniają konieczność nie tylko kosztownej inwestycji w zrobotyzowane jednostki, ale również przeszkolenie personelu lub zatrudnienie nowych, odpowiednio wykwalifikowanych osób.
Producenci robotów coraz częściej wychodzą jednak naprzeciw tym problemom i oferują rozwiązania, dzięki którym przedsiębiorcy nawet bez doświadczenia w programowaniu robotów będą w stanie szybko i stosunkowo łatwo wdrożyć u siebie robota. W tym celu oferują oni rozwiązania, które pozwolą operatorowi intuicyjnie nauczyć robota wykonywania określonych czynności.
Programowanie robota – dwie metody
Żeby robot mógł wykonywać jakiekolwiek czynności, musi zostać najpierw odpowiednio zaprogramowany. Jest to konieczne zarówno, gdy mówimy o najprostszych zadaniach, jak i o bardzo skomplikowanych procesach produkcyjnych.
I choć producenci robotów stosują różne (często własne) wirtualne środowiska i języki oprogramowania, to jednak ogólne metody programowania robotów można podzielić na dwie zasadnicze kategorie. Pierwszą z nich jest programowanie konwersacyjne (nietekstowe), zwane również metodą on-line. Druga natomiast (metoda off-line) wykorzystuje do programowania komputerowe programy graficzne i edytory tekstowe. Można wyróżnić jeszcze trzecią metodę – hybrydową, w której wykorzystuje się pewne techniki programowania z obu głównych metod.
Metoda off-line umożliwia projektowanie całych stanowisk zrobotyzowanych i programowanie poszczególnych czynności robota bez fizycznego jego udziału w tym procesie. Dzięki takiemu podejściu wszelkie modyfikacje oprogramowania w już pracującym na linii produkcyjnej robocie nie wymagają zatrzymania produkcji. Przed wdrożeniem na produkcję robota ze zmodyfikowanym oprogramowaniem konieczne jest jednak przeprowadzenie wcześniejszej weryfikacji poprawności wprowadzonych poprawek, np. poprzez symulację rzeczywistych warunków pracy w trybie off-line. Ponadto niezbędna może okazać się także konieczność przeprowadzenia kalibracji pozycji, gdyż może wystąpić ryzyko błędnego określenia pozycji. Zaawansowane narzędzia programistyczne ułatwiają programowanie skomplikowanych, złożonych programów, a przy tym zapewniają tworzenie dokumentacji programu.
Metoda off-line jest jednak dosyć skomplikowana. Wprawdzie dostępne rozwiązania programistyczne ułatwiają programowanie, jednak wymagają odpowiednich umiejętności ze strony operatora. Z reguły metoda ta wiąże się też z dłuższym czasem, dlatego przy programowaniu mniej wyrafinowanych ruchów robota można pokusić się o programowanie metodą on-line.
Nauczanie przez pokazywanie
Metody nietekstowe (on-line) były pierwotnymi metodami programowania robotów. W wielkim uproszczeniu polegają one na tym, że operator w pewnym sensie uczy robota wykonania określonego cyklu ruchów i czynności, które robot zapamiętuje i następnie odtwarza już podczas procesu produkcyjnego. Oprogramowanie do tego przeznaczone rejestruje albo pojedyncze punkty, albo całe trajektorie ruchu.
W ramach tej metody programowania wyróżniamy dwie podgrupy, tj. oprogramowanie ręczne i oprogramowanie przez nauczanie, które obecnie jest częściej stosowaną metodą on-line. Może się ono odbywać na jeden z trzech sposób.
MOŻE ZAINTERESUJE CIĘ TAKŻE
![Cobot coraz ważniejszym ogniwem rynku robotyki [RAPORT]](https://cms.elektrotechnikautomatyk.pl/media/cache/resolve/index_big%2Fmedia%2Fartykuly%2FFanuc_cobot_robot_wspolpracujacy.jpg)
Raporty
Cobot coraz ważniejszym ogniwem rynku robotyki [RAPORT]
Dynamiczny rozwój robotyzacji w większości branż i na wielu rynkach zawdzięczamy dużemu popytowi na tradycyjne roboty przemysłowe. U ich boku jednak coraz większą popularność powoli zyskują także ich mniejsi kuzyni, czyli tzw. coboty bądź roboty współpracujące. Według różnych szacunków w najbliższych latach tempo wzrostu w tej kategorii robotów będzie dużo wyższe niż w pozostałych grupach zrobotyzowanych pracowników.
Najprostszy sprowadza się do tego, że operator ręcznie ustala poszczególne pozycje robota, które dokładnie definiują ruch niezbędny do wykonania określonej czynności. W drugim sposobie do programowania wykorzystuje się najpierw mniejszy model robota, na którym definiuje się określone czynności. Następnie są one przenoszone (w postaci odpowiedniego programu) do robota na hali produkcyjnej. Z kolei w trzecim sposobie nauka wykonania poszczególnych ruchów odbywa się przy użyciu dedykowanego panelu do programowania.
We wszystkich powyższych sposobach programowania przez nauczanie stosuje się albo przemieszczanie dyskretne, albo ciągłe. W programowaniu dyskretnym, zwanym także od punktu do punktu (PTP – point-to-point), robot zapamiętuje kolejne pozycje na trajektorii ruchu i następnie jest w stanie przemieszczać się samodzielnie pomiędzy nimi. Z kolei przy wykorzystaniu ruchu ciągłego (CP – Continuous Path) operator przemieszcza manipulatora robota wzdłuż danej trajektorii, a robot następnie jest w stanie taki ruch dokładnie odtworzyć. Programowanie to stosuje się przede wszystkim wówczas, gdy wymagane są płynne ruchy robota wzdłuż bardziej skomplikowanej trajektorii ruchu.
Jeszcze według innego podziału możemy rozróżnić programowanie metodą play-back i metodą teach-in. W pierwszej metodzie, tożsamej z programowaniem ciągłym, operator ręcznie prowadzi robota po określonej trajektorii ruchu. Co kilka mikrosekund poszczególne pozycje są zapamiętywane w pamięci robota, który jest w stanie odtworzyć następnie ten sam ruch. W tej metodzie możliwe jest zaprogramowanie nawet dość skomplikowanego ruchu robota. Wymaga ona jednak pewnej wprawy operatora. Z kolei metoda teach-in polega na wykorzystaniu specjalnego programatora z ręcznym urządzeniem sterującym (podobnym do joysticka) do poprowadzenia robota krok po kroku przez cały proces roboczy, a następnie zapamiętaniu w czasie bieżącym poszczególnych pozycji.
Łatwo i bez kodowania
Do największych zalet metod programowania robota z grupy on-line należy prostota tego procesu, w którym nie stosuje się tradycyjnego kodowania przy użyciu specjalistycznego programu. Dlatego też do programowania nie jest niezbędny odpowiednio wykwalifikowany programista, a jedynie operator po odbyciu nieskomplikowanego szkolenia. Ponadto w metodzie tej nie ma żadnych specjalistycznych wymagań sprzętowych i jest ona stosunkowo szybka (zwłaszcza gdy operator nabierze już pewnej wprawy).
Programowanie przez nauczanie pozwala też na szybkie przeprogramowanie robota, jeśli wymagają tego zmieniające się potrzeby produkcyjne albo okaże się, że wcześniej przeprowadzone programowanie nie było optymalne. Dzięki temu zwiększa się elastyczność całego procesu produkcyjnego.
