Łagodne trajektorie sposobem na oszczędność energii

Łagodne trajektorie sposobem na oszczędność energii

Z ich precyzyjnymi ruchami mechanicznymi, roboty wydają się być bardziej efektywne niż ludzcy pracownicy, jednak mogą one przy tym tracić na swoją pracę sporo energii. Chalmers University of Technology opracowuje nowe narzędzie do optymalizacji, które pozwoli na zwiększenie efektywności energetycznej robotów przemysłowych, wygładzając trajektorię ich ruchów tak, aby zmniejszyć zużycie energii nawet o 40%.

Według naukowców roboty intensywnie pracujące w przemyśle wytwórczym, takim jak fabryki karoserii samochodowych, są odpowiedzialne za zużycie około połowy energii używanej w produkcji. Duża jej część jest bezpowrotnie marnowana i to nie ze względu na zadania jakie wykonują, ale ze względu na sposób, w jaki to robią.

Obserwując robota przemysłowego podczas prac, można zauważyć, że jego ruchy nie są doskonale płynne. Przemieszcza ona swój efektor z jednego miejsca do drugiego, zatrzymując się, czekając na spełnienie warunków tranzycji, a następnie ruszając ponownie. Nie pozwala to we właściwy sposób zarządzać pobieraną przez niego energią.

Opracowany i testowany przez Chalmers projekt EU Areus to nowy algorytm optymalizacyjny, który pozwala robotom przeprowadzać to samo zadanie w ten sam sposób i w tym samym czasie, ale ze znacznie większą wydajnością. Wpływa on na parametry przyspieszenia, hamowania oraz długość pracy jałowej maszyny, nie naruszając czasu cyklu produkcyjnego.

- Po prostu pozwalamy robotowi poruszać się wolniej zamiast czekać aż inne roboty i maszyny osiągną właściwy takt - powiedział kierownik badań Bengt Lennartson - Algorytm decyduje również o kolejności, w jakiej poszczególne operacje są wykonywane w celu zminimalizowania zużycia energii - bez zmniejszania całkowitego czas cyklu.

Badacze podkreślają, że konieczna jest optymalizacja wszystkich robotów na danej linii produkcyjnej. Ponieważ roboty zazwyczaj współpracują ze sobą, muszą być optymalizowane razem. Opracowane przez nich oprogramowanie pozwala na przeprowadzenie takiego właśnie zabiegu. We wstępnych badaniach pozwoliło ono zmniejszyć zużycie energii pojedynczych jednostek od 15 do 35%, natomiast systemy zintegrowane pobrały jej mniej o 40%.

Wyniki badań zespołu zostały zaprezentowane na międzynarodowej konferencji IEEE w szwedzkim Göteborgu. Poniższe wideo pokazuje efekty optymalizacji pracy robota KUKA.

(rr)