Prezentace se nahrává, počkejte prosím

Prezentace se nahrává, počkejte prosím

ROBOTSYSTEM, s.r.o. Ing. Daniel Polák, Ph.D..

Podobné prezentace


Prezentace na téma: "ROBOTSYSTEM, s.r.o. Ing. Daniel Polák, Ph.D.."— Transkript prezentace:

1 ROBOTSYSTEM, s.r.o. Ing. Daniel Polák, Ph.D.

2

3

4 Výkonné řešení pro firmy libovolné velikosti! Creo je škálovatelná sada navzájem provázaných aplikací pokrývající celé spektrum vývojového procesu.

5 Creo Parametric je 3D plně parametrický software, který umožňuje: 1.Tvorbu 3D modelů 2.Vytváření sestav 3.Tvorbu detailní dokumentace včetně 2D a 3D výkresů 4.Plošné modelování 5.Modelování plechových součástí 6.Ergonomické analýzy pomocí digitálního modelu člověka 7.Modelování svařenců 8.Statické a kinematické analýzy 9.Real-time fotorender a animace 10.Programování NC obrábění 11.Výměnu dat 12.Modelování příhradových konstrukcí 13.Rychlý přístup na web 14.Rozšiřitelnou knihovnu standardních prvků a nástrojů Creo je modulární systém, díky kterému můžete rozšiřovat nové moduly, aplikace a funkce.

6

7 Hasicí a záchranářský robot HARDY Víceúčelový robotický transportér Univerzální robotický stretcher se všesměrovými koly

8  Vyvinut v rámci projektu TANDEM Výzkum a vývoj modulární struktury servisních zásahových a záchranářských robotů (FT-TA5/071).  Je primárně určen k hašení a manipulaci s předměty v průběhu protipožárního zásahu a dalších krizových situacích.  Prototyp byl poprvé vystaven na 52. MSV Brno V průběhu své premiéry a na dalších výstavách postupně získal robot Hardy tato ocenění:  Zvláštní cenu 52. Mezinárodního strojírenského veletrhu v Brně, kterou předal vedení třinecké společnosti ministr průmyslu a obchodu Martin Kocourek.  Hlavní cenu GRAND PRIX na mezinárodním veletrhu TECHNICON INOVACE 2010 v Gdaňsku.  Medaili prezidenta Mezinárodní federace asociací zlepšovatelů "The IFIA Innovation Medal" v rámci IV. Mezinárodní výstavy inovací IWIS 2010 ve Varšavě.  Zlatou medaili v rámci IV. Mezinárodní výstavy inovací IWIS 2010 ve Varšavě. Hasicí a záchranářský robot HARDY

9  Robot Hardy je určen k zásahům v (pro člověka nebezpečném) prostředí požáru nebo v jeho těsné blízkosti, kdy je člověk, záchranář v bezprostředním ohrožení života, jak po stránce teplotní, tak po stránce mechanické, tj. možnost zranění padajícími předměty, ohrožení výbuchem apod.  Podvozek robotu poskytuje díky svým rozměrům, hmotnosti a robustnosti požadovanou stabilitu.  Rameno robotu je z hlediska typů pohonů hybridní.  Robot je vybaven dálkovým ovládáním a potřebnou vizualizací prostřednictvím kamer umístěných na rámu a pracovním rameni robotu.  Operátorské pracoviště robotu je řešeno formou kufru. Obraz z kamerového systému robotu může být promítán na monitor operátorského stanoviště nebo do 3D brýlí. Hasicí a záchranářský robot HARDY

10  Hasicí uchopovací hlavice představuje unikátní spojení manipulačního efektoru s hasicí hlavicí.  Tato skutečnost umožňuje rychleji a efektivněji vykonávat základní operace (hasící + manipulace) bez nutnosti záměny efektorů.  Uchopovací hasicí hlavice je uchycena na manipulačním rameni robotu pomocí interface, který výměnu efektorů umožňuje.  Uchopovací hlavice je vybavena trojicí nastavitelných uchopovacích kleštin, ovládaných pomocí hydraulických válců.  Změna vzájemné konfigurace uchopovacích kleštin efektoru, jejich aretace a ovládání rozstřiku proudnice je zajištěno elektropohony.  Uchopovací hasicí hlavice je vyvinuta pro přenášení tlakových lahví (o průměru 80 až 360 mm) a jiných předmětů válcového tvaru.  Díky přestavení čelistí může uchopovat i předměty tvaru koule a některé předměty obecného tvaru. Hasicí a záchranářský robot HARDY

11  Vývoj hasicího a záchranářského robotu Hardy probíhal s podporou metod a postupů metodiky konstruování.  Při návrhu pohonů modulu manipulace na základě zvolené kinematické struktury a požadovaných parametrů zadání (zejména dosahu a nosnosti).  Všechny mechanismy hasicího a záchranářského robotu byly rozpohybovány v modulu Mechanism CAD systému Pro/ENGINEER Wildfire 5 a byly vyšetřeny na kolizní stavy.  V rámci vývoje řídicího systému a jeho programového kódu pak byla řešena kolize efektoru s modulu manipulace a ostatními prvky robotu, zejména podvozkem. Hasicí a záchranářský robot HARDY

12 Technické parametry robotu Manipulační rameno Maximální nosnost ramene 380 kg Počet os ramene 5 Rozsah pohybu v jednotlivých osách 1: ±120° 2: 0° až 125° 3: 0° až 155° 4: neomezeně 5: ±100° Maximální rychlost pohybu osy 60°/s Pohon os ramene elektrický, hydraulický Způsob chlazení vnitřní chlazení vodou Maximální dosah ramene (měřeno od osy točny po interface) 2200 mm Efektor Maximální nosnost efektoru 300 kg Počet čelistí 3 Pracovní polohy čelistí v opozici (2 proti 1), do kruhu (po 120°) Pohon čelistí hydraulický Typ proudnice univerzální proudnice pro vytváření kompaktního a roztříštěného vodního proudu s elektricky řízenou plynulou regulací Typ hasicího média voda Maximální průtok hasicího média 400 l/min. Jmenovitý/maximální pracovní tlak 0,6/1,2 MPa Robot Maximální rozměry v přepravní poloze (d/š/v) 3100/2060/2910 mm (hodnoty platí při nasazené radlici) Pohon robotu dieselový motor s hydraulickým agregátem a elektrickým generátorem Výkon spalovacího motoru 58 kW Pohon pojezdu hydraulický Maximální rychlost pojezdu 10,6 km/h Celková hmotnost 4500 kg Způsob chlazení robotu ostřik vodní mlhou Tab. 1: Technické parametry robotu Hasicí a záchranářský robot HARDY

13  Vizualizace koncepce robotu ve variantách.  Vizualizace koncepce hasicí uchopovací hlavice.  Kompletní vývoj zejména manipulačního ramene a efektoru.  Správa kompletního modelu celého robotu.  Kinematické analýzy mechanizmů.  Vizualizace finálního řešení. Hasicí a záchranářský robot HARDY

14 Hasicí a uchopovací hlavice robotu HARDY

15 Příklad prvního kola návrhového výpočtu požadovaných momentů pro pohony jednotlivých kloubů modulu manipulace. Návrh manipulačního ramene robotu HARDY

16 Návrh 5. kloubu manipulačního ramene Návrh pohonu 3. kloubu manipulačního ramene Návrh manipulačního ramene robotu HARDY

17 Finální model robotu Návrh manipulačního ramene robotu HARDY

18  Víceúčelový robotický transportér pro záchranu osob a zásahy v krizových situacích, ve zvláště obtížných terénních a/nebo klimatických podmínkách byl vyvinut v rámci projektu TIP č. FR-TI1/572.  Transportér je využitelný jako průzkumné a zásahové robotické vozidlo s dálkovým řízením operátorem - možnost záchrany bez posádky i s možností jeho ovládání řidičem.  Transportér byl vyvinut za účelem integrace špičkových robotických i zásahových technologií (částečná autonomie).  Tento projekt byl prezentován v roce 2012 na pražském workshopu "Robots underpinning future NATO operations", kde bylo nastíněno potenciální využití víceúčelového robotického transportéru pro oblast misí NATO. Víceúčelový robotický transportér

19  Určen pro zásah při krizových situacích, které se odehrávají v náročném terénu.  Osmikolový, diferenčně řízený podvozek s možností nasazení pásů.  Základem pohonu je spalovací motor KOHLER AEGIS LH775. Jako alternativu je možno využít motor Škoda 1,2 HTP.  Transportér je vybaven záchranářským lehátkem pro přepravu raněných osob (funkce terénní sanitky).  Systém řízení transportéru byl vyvíjen tak, aby umožňoval převzetí manuálního řízení v případě zranění řidiče využití zařízení jako průzkumného vozidla bez posádky a pro dálkové řízení s částečnou autonomií vybraných funkcí.  Víceúčelový robotický transportér nabízí možnost dálkového ovládání operátorem.  Transportér je vybaven kamerovým systémem (v základním provedení jedna kamera vpředu, druhá vzadu). Víceúčelový robotický transportér

20 Víceúčelový robotický transportér – technické parametry ParametrHodnota Rozměry (délka/šířka/výška)3415/1800/2010 mm (výška je uvedena včetně ochranného rámu posádky v případě převrácení vozidla) Typ podvozkuDiferenčně řízený osmikolový, čtyři tuhé nápravy s možností nasazení pásů Typ řízeníNa vozidle nebo dálkové z operátorského pultu Dosah dálkového řízenícca 1000 m Kamerový systémPřední a zadní kamera s IR přísvitem Stabilizační systémMonitoring náklonu v příčné a podélné ose vozidla BrzdaVícelamelová elektromagnetická Průměr/šířka pneumatiky kola 25“/12“ Napětí elektrického obvodu12 a 24 VDC Typ motoru – varianta 1Kohler Aegis LH 775, kapalinou chlazený dvouválcový čtyřtaktní zážehový motor Výkon motoru 23 kW/31 HP Typ motoru – varianta 2Škoda 1,2 HTP, kapalinou chlazený, řadový, tříválcový zážehový motor Výkon motoru 51 kW/ 69 HP Maximální rychlost40 km/h Spotřeba paliva3,5 l/h – cca 17 l/100 km (při jízdě po silnici prům. rychlostí 20 km/h) – cca 35 l/100 km (při jízdě terénem prům. rychlostí 10 km/h) Nosnost550 kg Suchá hmotnost625 kg Přední/zadní nájezdový úhel 45°/45° Tab. 2:Tabulka základních technických parametrů víceúčelového robotického transportéru Víceúčelový robotický transportér

21  Základem podvozku transportéru byly nakupované komponenty.  Součástí vývoje robotického transportéru bylo nahrazení stávajících mechanických vazeb ovládacích prvků vazbami elektronickými.  Značně komplikujícím faktorem jsou v tomto případě vždy přítomné odchylky 3D modelu od reálné konstrukce. Víceúčelový robotický transportér

22 Pevnostní analýza ochranného rámu Rozstřel základního rámu, pohonu a převodů podvozku Víceúčelový robotický transportér

23 Využití funkce skeletonu při modelování svařence nosných prvků rámu v oblasti výklopné zádě víceúčelového robotického transportéru Víceúčelový robotický transportér

24 Modelování designového krytu řídítek Víceúčelový robotický transportér

25 Tvorba výrobní dokumentace Víceúčelový robotický transportér

26  Specifický přístup k procesu vývoje robotického zařízení dle požadavků potenciálního zákazníka s sebou nese i zcela výjimečné nároky na tvorbu výkresové dokumentace.  Byly vytvořeny firemní šablony standardních i nestandardních (prodloužených) výkresových formátů.  Všechny tyto skutečnosti se v případě velkých sestav promítají do vysokých nároků na výkon pracovních stanic konstruktérů a vývojových pracovníků. Víceúčelový robotický transportér

27  Vyvinut v rámci projektu TIP č. FR-TI1/552 „Výzkum a vývoj systému pro záchranu a přepravu osob v traumatickém a/nebo kontaminovaném stavu“.  Robostretcher byl poprvé představen na největším evropském veletrhu zdravotnické techniky a farmacie MEDICA 2011 v Düsseldorfu.  V rámci uživatelské soutěže AV ENGINEERING AWARDS 2012 získal projekt „Výzkum a vývoj systému pro záchranu a přepravu osob v traumatickém a/nebo kontaminovaném stavu“ 1. místo v kategorii Vývoj výrobku s podporou software Creo (dříve Pro/ENGINEER) a aplikace Mathcad.  Robotický stretcher je své podstatě motorovou pojízdnou miniresuscitační jednotkou, určenou pro rychlý a bezpečný transport pacientů, zejména v traumatickém stavu, se současným zajištěním jejich základních životních funkcí.  Hlavní výhodou stretcheru je podvozek, který umožňuje pohyb všemi směry.  Robostretcher je vybaven univerzálním aretačním mechanismem Rolfix F102, který umožňuje využít různá nosítka běžně používaná v ambulancích či v záchranářských helikoptérách. Univerzální robotický stretcher se všesměrovými koly

28  Baterie s extrémně vysokou kapacitou jsou řízeny řídící jednotkou, která zajišťuje jejich optimální nabíjení a přesnou indikaci jejich aktuálního stavu na dotykovém LCD displeji.  Teleskopický sloup umožňuje výškové nastavení a sklápění ovládacího panelu do požadované pozice.  Plně elektricky ovládaná ložná plocha umožňuje polohování do pozic Trendelenburg a Antitrendelenburg (stanoveno normou).  Boční posun ložné plochy o 16 cm významně usnadňuje přesun pacienta.  Další předností je vysoká nosnost. Na Robostretcher lze připevnit celou řadu nosítek a multifunkčních nástaveb, mimo jiné také speciální kontejner pro kontaminované pacienty, kteří jsou závislí na autonomním systému vzduchové filtrace.  Prototyp Robostretcheru byl testován na oddělení Fakultní nemocnice Ostrava, kde byly prověřeny všechny požadované funkce. Univerzální robotický stretcher se všesměrovými koly

29 Technické parametry ROBOSTRETCHERu ParametrHodnota Délka2300 mm (v přepravní poloze), 2460 mm Šířka990 mm Hmotnost bez nástavby a příslušenství392 kg Nosnost (bezpečné pracovní zatížení)360 kg Výška ložné plochy660 – 1060 mm Rozměry ložné plochy1920 x 680 mm Doporučený rozměr matrace1920 x 680 mm Výška postranic nad ložnou plochou320 mm Bezpečné pracovní zatížení ložné plochy285 kg Boční posun ložné plochy± 160 mm Polohování části zad (délka 70 cm)90° Polohování části nohou (délka 180 cm)0° Trendelenburg / Antitrendelenburg16° InterfaceROLFIX F102 Ostatní Všesměrová kola Pohon kol Možnost připojení izolačního boxu pro transport kontaminovaných pacientů Tab. 3: Tabulka základních technických parametrů univerzálního robotického stretcheru Univerzální robotický stretcher se všesměrovými koly

30 Koncepce podvozku se všesměrovými koly Designová studie Univerzální robotický stretcher se všesměrovými koly

31 Ověření správné ergonomie ovládání a finální model Robostretcheru Univerzální robotický stretcher se všesměrovými koly

32 Využití skeletonů při vývoji všesměrového kola Univerzální robotický stretcher se všesměrovými koly

33  Obecně lze říci, že u všech realizovaných projektů byl použit standardní postup návrhu (vývoje), který vychází ze segmentů teorie TRIZ a algoritmu řešení ARIZ tak jak jsou v současné době součástí Goldfire Innovator, tj. zejména:  tvorbu koncepčního zadání,  analýzy současného stavu,  návrh koncepcí ve variantách,  návrh kinematických struktur mechanizmů,  výběr vhodné varianty řešení,  postupné detailní rozpracování vybrané varianty do finální podoby.  Podle typu projektu a konkrétního zařízení jsou v průběhu vývoje konstrukčního řešení využívány pevnostní analýzy a optimalizace a metoda TOP-DOWN designu (skeletony).  V prvních fázích vývoje jsou velmi důležitým prvkem analýzy současného stavu a dle potřeby využití dalších nástrojů a postupů metodiky konstruování.  V průběhu vývoje všech dosud realizovaných projektů jsme se potýkali s problematikou dostupnosti vhodných pohonů, jejich velikosti, hmotnosti, výkonem, hmotností a velikostí dostupných akumulátorů a s efektivním využitím moderních technologií obecně (hlavně z ekonomického hlediska). Výzvou do budoucna je právě zvyšování využití moderních technologií výroby a materiálů při výrobě prototypu a jeho následné optimalizaci pro kusovou a malosériovou výrobu. Proces návrhu komplexních technických systémů

34  Vytvořit kvalitní startovací soubory a šablony pro tvorbu výkresové dokumentace tak, aby se maximálním možným způsobem využívaly parametry případně relace a tvorba výkresové dokumentace pak mohla proběhnout v co nejkratším čase.  Pracovat tak, aby 3D model byl nositelem všech informací (využití parametrů, 3D poznámek, uvádět tolerance ke kótám vzájemného uložení prvků apod. – při předávání dat mezi členy týmu pak nedochází k opomenutí těchto důležitých faktů).  Maximálně využívat metodu Top-Down modelování a další pokročilé funkce nástavbových modulů (např. konfigurace sestav).  Při tvorbě výkresové dokumentace ctít zásadu, že pokud je to možné, bude pro tvorbu všech pohledů výkresu využita pouze jedna sestava (díl) modelu – nutno maximálně využívat zjednodušených reprezentací, funkce snap shots pro polohy mechanizmů apod.  Vyladit výrobek co nejvíce ve stádiu virtuálního modelu (snažit se o využití všech dostupných analýz a optimalizačních nástrojů).  Striktně dodržovat dohodnutá pravidla tvorby a správy dat. Nepoužívat jednoslovné názvy modelů ani neidentifikovatelné zkratky. V ideálním případě implementovat PDM Windchill. Doporučení pro využití systému Creo při vývoji komplexních technických systémů

35 Děkuji za pozornost


Stáhnout ppt "ROBOTSYSTEM, s.r.o. Ing. Daniel Polák, Ph.D.."

Podobné prezentace


Reklamy Google