Katedra Podstaw Konstrukcji Maszyn

Politechnika Śląska w Gliwicach

III MIEDZYNARODOWA KONFERENCJA „SYSTEMY MECHATRONICZNE POJAZDÓW I MASZYN ROBOCZYCH”, Warszawa, 2011

21 października 2011r.

PW-004/ITE/02/2006 pn „Zespół specjalizowanych robotów mobilnych do inspekcji grupowej obiektów technicznych” (projekt finansowany przez Ministra Nauki i Szkolnictwa Wyższego z Programu Wieloletniego PW-004 „Rozwój produktów i urządzeń wysokiej techniki” 2004-2008)

Podstawowe systemyPodstawowe systemy

3„SYSTEMY MECHATRONICZNE POJAZDÓW I MASZYN ROBOCZYCH”, Warszawa,

2011

Robot transportowyRobot transportowy

4„SYSTEMY MECHATRONICZNE POJAZDÓW I MASZYN ROBOCZYCH”, Warszawa,

2011

Robot inspekcyjnyRobot inspekcyjny

5„SYSTEMY MECHATRONICZNE POJAZDÓW I MASZYN ROBOCZYCH”, Warszawa,

2011

układ napędowy i jezdny (a)

zasilanie (b)

uniwersalny system mocowania

czujników i kamer (c)

układ detekcji otoczenia (d)

podsystem samolokalizacji

podczas wjeżdżania do

robota transportowego

(e)

Działanie robotówDziałanie robotów

6„SYSTEMY MECHATRONICZNE POJAZDÓW I MASZYN ROBOCZYCH”, Warszawa,

2011

[FILM]

Uniwersalny system Uniwersalny system mocowania mocowania czujników i kamerczujników i kamer

7„SYSTEMY MECHATRONICZNE POJAZDÓW I MASZYN ROBOCZYCH”, Warszawa,

2011

a) b)

Warstwa fizyczna systemu Warstwa fizyczna systemu sterowaniasterowania

8„SYSTEMY MECHATRONICZNE POJAZDÓW I MASZYN ROBOCZYCH”, Warszawa,

2011

Warstwa aplikacji systemu Warstwa aplikacji systemu sterowaniasterowaniaPodejście oparte o zachowaniaPodejście oparte o zachowania

9„SYSTEMY MECHATRONICZNE POJAZDÓW I MASZYN ROBOCZYCH”, Warszawa,

2011

Rys. Łączenie zachowań – 1 robot

Rys. Łączenie zachowań – grupa robotów

10„SYSTEMY MECHATRONICZNE POJAZDÓW I MASZYN ROBOCZYCH”, Warszawa,

2011

Rys. Okno główne aplikacji operatora – tworzenie scenariuszy misji oraz obserwacja stanu misji

Rys. Okno z podglądem obrazu ze wszystkich kamer zamontowanych na robocie transportowym

Rys. Okna aplikacji wizualizujące działanie

czujników gromadzących dane z otoczenia robotów

Warstwa użytkownika systemu Warstwa użytkownika systemu sterowania sterowania Interfejs operatoraInterfejs operatora

System komunikowania sięSystem komunikowania się

11„SYSTEMY MECHATRONICZNE POJAZDÓW I MASZYN ROBOCZYCH”, Warszawa,

2011

System samolokalizacjiSystem samolokalizacji

12„SYSTEMY MECHATRONICZNE POJAZDÓW I MASZYN ROBOCZYCH”, Warszawa,

2011

lokalizacja robotów w czasie wykonywania misji względem robota transportowego i mapy terenu - układ dyferencjalny GPS (dGPS) + korekcje systemu ASG-EUPOS

lokalizacja w czasie wyjeżdżania i wjeżdżania robotów inspekcyjnych do ładowni robota transportowego - system lokalizacyjny radiowo–ultradźwiękowy

Dokładność lokalizacji robotów względem mapy terenu ok. 0,25 [m]

Korekcje z systemu ASG-EUPOS

Internet/GPRS

Dokładność lokalizacji robotów inspekcyjnych względem robota transportowego podczas

wjeżdżania na rampę: 0,02 [m]

Układ detekcji otoczeniaUkład detekcji otoczeniaRobot transportowyRobot transportowy

13„SYSTEMY MECHATRONICZNE POJAZDÓW I MASZYN ROBOCZYCH”, Warszawa,

2011

Tab. Zakresy działania czujników robota transportowego

Typ czujnika SICK LD-OEM1000 Sharp GP2Y0A02 Sonar MOBOT-US

Zakres użyteczny odległości

od 500 do 8000 mm od 200 do 1500 mm od 0,07 do 3500 mm

Sharp GP2Y0A02

Sonar MOBOT-US

SICK OEM1000

Sonar MOBOT-US

Sharp GP2Y0A02

Czujniki systemu detekcji otoczenia (podstawowe)

Czujniki systemu rekonfiguracji sterowania (nadmiarowe)

Rys. Rozmieszczenie oraz kierunki działania czujników robota transportowego

Układ detekcji otoczeniaUkład detekcji otoczeniaRobot inspekcyjnyRobot inspekcyjny

14„SYSTEMY MECHATRONICZNE POJAZDÓW I MASZYN ROBOCZYCH”, Warszawa,

2011

Rys. Rozmieszczenie oraz kierunki działania czujników robota inspekcyjnego

Układ detekcji uszkodzeń i Układ detekcji uszkodzeń i rekonfiguracji rekonfiguracji systemu sterowania (1)systemu sterowania (1)

15„SYSTEMY MECHATRONICZNE POJAZDÓW I MASZYN ROBOCZYCH”, Warszawa,

2011

Układ We/WyJanbit USB-1208FS Czujniki odległości

Sharp GP2Y0A02 (x2)

Czujniki odległościMOBOT-US (x4)

(x2)

Dodatkowe czujniki dla systemu rekonfiguracji sterowania

Układ detekcji uszkodzeń i Układ detekcji uszkodzeń i rekonfiguracji rekonfiguracji systemu sterowania (2)systemu sterowania (2)

16„SYSTEMY MECHATRONICZNE POJAZDÓW I MASZYN ROBOCZYCH”, Warszawa,

2011

USB

1-WIREAdapter USB to 1-WIRE

DS9490R

Dallas TermometrDS18B20

Pomiar prądu

Układ detekcji uszkodzeń i Układ detekcji uszkodzeń i rekonfiguracji rekonfiguracji systemu sterowania (3)systemu sterowania (3)

17„SYSTEMY MECHATRONICZNE POJAZDÓW I MASZYN ROBOCZYCH”, Warszawa,

2011

Rys. Okno aplikacji z informacjami diagnostycznymi dotyczącymi robota transportowego

PS/II.4.1/9/2010 pn. „Wielozadaniowe mobilne roboty wykorzystujące zaawansowane technologie” (realizowany w ramach Programu Strategicznego POIG 2007-2013 pt.: „Innowacyjne systemy wspomagania technicznego zrównoważonego rozwoju gospodarki”, ITeE-PIB Radom)

Konfiguracja robotów Konfiguracja robotów

19„SYSTEMY MECHATRONICZNE POJAZDÓW I MASZYN ROBOCZYCH”, Warszawa,

2011

Manipulator

Układ do pobierania próbek

System mocowania czujników

Robot inspekcyjnyRobot inspekcyjnyWYMIENNY

MODUŁ UKŁADÓW

SENSORYCZNYCH

POKRYWA KORPUSU

WYMIENNY KORPUS

AKUMULATORA

20„SYSTEMY MECHATRONICZNE POJAZDÓW I MASZYN ROBOCZYCH”, Warszawa,

2011

ManipulatorManipulator

21„SYSTEMY MECHATRONICZNE POJAZDÓW I MASZYN ROBOCZYCH”, Warszawa,

2011

Układ do pobierania próbekUkład do pobierania próbek

22„SYSTEMY MECHATRONICZNE POJAZDÓW I MASZYN ROBOCZYCH”, Warszawa,

2011

Siłownik liniowy CON35 24 V Powergate

Moduł liniowy na śrubie HIWIN KK60

Wyściułka

CylinderChwytak

rdzeniujący

Głowicardzeniująca

Opcjonalnie

System mocowania czujników (1)System mocowania czujników (1)

23„SYSTEMY MECHATRONICZNE POJAZDÓW I MASZYN ROBOCZYCH”, Warszawa,

2011

Obudowa IP65 dla małych czujników

Płyta montażowa dla dużych czujników

System mocowania czujników (2)System mocowania czujników (2)

24„SYSTEMY MECHATRONICZNE POJAZDÓW I MASZYN ROBOCZYCH”, Warszawa,

2011

CAN

Podsumowanie Podsumowanie

26„SYSTEMY MECHATRONICZNE POJAZDÓW I MASZYN ROBOCZYCH”, Warszawa,

2011

Roboty mobilne mogą zastępować człowieka w sytuacjach zagrażających utratą zdrowia lub życia człowieka

Zastosowane systemy pozwalają na autonomiczne działanie

Współdziałanie robotów powoduje efekt synergii (np. dla systemu transmisji danych)

III MIEDZYNARODOWA KONFERENCJA „SYSTEMY MECHATRONICZNE POJAZDÓW I MASZYN ROBOCZYCH”, Warszawa, 2011