Uchopovací prvky = nejdůležitější části robota

Do vývoje robotických technologií a systémů je teď všeobecně v oblasti automatizace vkládáno velké úsilí a žádný z výrobců automatizačních systémů nemůže tuto oblasti vývoje již ignorovat. Použití různých robotů aktuálně zažívá velký boom a stejný trend se očekává i v následující budoucnosti. Aktuálně nejmodernější a nejvíce skloňovanou oblastí jsou tzv. kolaborující roboti, kteří slouží pro práci společně s lidmi, aniž by museli být "schovány" za ochranná hrazení. Jsou totiž sestrojeni a vybaveni snímacími prostředky, které dokáží rozpoznat kontakt s částmi lidského těla a zastavit ty svoje pohyby, které by mohli vést k zranění člověka.

Takový roboti tak mohou nově zastávat i funkce, které dříve nebylo možné roboty obsadit. Současně se tak s novými aplikacemi začali velmi vyvíjet i uchopovací prostředky těchto robotů, protože samotný robot nebo robotické rameno je zcela k ničemu, pokud není vybaveno správným uchopovacím prvkem. Prostě pokud robot neumí spolehlivě a dostatečně přesně, silně nebo jemně a správně koordinovaně  "uchopit" cílový předmět, který má nabrat, zvednou, otočit či přesunout, tak je celý robot k ničemu.

Proto existují výrobci, kteří sice přímo nevyrábějí roboty, ale specializují se čistě na uvedenou koncovou část každé robotické ruku, tedy uchopovací prvky. Jednou z takových společností je německá firma Schunk. Ta má ve svém výrobním sortimentu téměř nepřeberné množství různých uchopovacích systémů, od jednoduchých až po nejsložitější prvky. Takovým složitým mechanismem je jistě systém simulující schopnosti lidské ruky, tedy pětiprstá uchopovací ruka. A v případě společnosti Schunk to není jen nějaká studie, ale systém, který se začal sériově vyrábět a nabízet do průmyslu.

Pětiprstá elektromechanická uchopovací ruka SCHUNK SVH

5-prstá uchopovací ruka SVH firmy SCHUNK byla vyvinuta a koncipována jako systém primárně určený pro aplikace servisní robotiky. Po intenzivní prototypové fázi zařadil SCHUNK tuto uchopovací ruku do standardního modulového programu pro mobilní uchopovací systémy. Jde tak o jeden z prvních podobných systémů, který se začal sériové vyrábět a nabízet výrobcům či uživatelům robotických systémů. Navíc byl systém SHV úspěšně certifikován německou asociací bezpečnosti práce "German Social Accident Insurance (DGUV)" jako prvkem umožňující kolaborativní nasazení s lidskou obsluhou.

Uchopovací ruka SVH byla zkostruována jako antropomorfní elektromechanický systém zcela simulující funkci lidské ruky. Lidská ruka představuje sama o sobě velmi "sofistikované zařízení", které umožňuje díky své důmyslné konstrukci z pohledu uchopování neuvěřitelně univerzální. Zatím se nepovedlo vymyslet jiný systém, který by byl tak komplexní a umožňoval současně tak jemnou a  přesnou manipulaci, jako princip lidské ruky. Proto je logické, že tento systém představuje vrchol ve všestrannosti a je vhodný pro aplikace, které by jinak nešly robotizovat. Mimo oblast servisní robotiky je pak i mnoho dalších různých oblastí v průmyslu a výrobě, například v oboru podávání, ukládání a balení tvarově náročných produktů, které stále ještě zastávají lidé, protože provádí úkony doposud roboticky realizovatelné jen velmi složitě.

 Ruka Schunk SVH se nabízí v provedení jako levá i pravá ruka a svou velikostí, formou a pohyblivostí se velmi blíží svému lidskému vzoru. Pomocí celkem devíti servopohonů může provádět jejich pět prstů různé naprogramované uchopovací operace. Elastické plochy na předních článcích prstů zajišťují bezpečné držení uchopovaných objektů. K tomu může ruka provádět četná gesta, čímž se usnadní komunikace mezi člověkem a servisním robotem a tím se zvýší akceptace v lidském prostředí.

Systém SVH však není jen mechanika, ale současně zahrnuje i kompletní elektrické ovládání prostřednictvím kompaktní řídící jednotky umístění přímo v zápěstí každé ruky. Zde se nachází kompletní řídicí, regulační i výkonová elektronika. Každá ruka tak tvoří samostatný kompletní funkční systém, které lze následně osadit na jakýkoliv jiný elektromechanický polohovací mechanismus, ať již jde o speciální řešení tvořený například lineárními pohony nebo všechny běžné průmyslové roboty. Tomu je přizpůsobeno i systém řízení / komunikace s nadřazenou jednotkou prostřednictvím průmyslových protokolů Profibus nebo CAN a průmyslově standardním napájením napětím 24V DC.

Popis částí 5-prsté robotické ruky Schunk SVH.

Videa prezentující možnosti robotické ruky Schunk SVH

Závěr

Robotická ruka Schunk SVH představuje řešení pro robotickou realizaci těch aplikací, kde pro složitost pohybu či rozmanitou univerzální funkci zatím nebylo možné nahradit lidského operátora.

Odkazy:

• Webové stránky výrobce Schunk GmbH o systému SVH: https://schunk.com/cz_en/news/new-products/gripping-systems/detail/svh/

• Stránky českého zastoupení Schunk: http://www.upinacitechnika.cz/produkty/483225/mechatronicka-5prsta-uchopovaci-ruka-jde-do-seriove-vyroby/