Neuer ARTiS-Greifer für die präzise Werkzeugmanipulation beim Demontageprozess

Wie löst ARTiS das Problem des Werkzeughaltens durch Roboter?

Bei Demontageprozessen, bei denen Präzision und Zuverlässigkeit von entscheidender Bedeutung sind, ist das Halten eines Werkzeugs durch einen Roboter eine der größten Herausforderungen. Zu steife Greifer können nicht mit der Vielfalt der Formen umgehen, und zu weiche bieten oft nicht genügend Haftkraft. ARTiS wurde speziell als neue Greiferkonzeption entwickelt, die die Flexibilität weicher Systeme mit der Robustheit steifer Mechanismen kombiniert. Dadurch kann es Werkzeuge unterschiedlicher Form, Größe und Oberfläche sicher und stabil halten.

Der Schlüssel zu seiner Funktionsweise ist die einzigartige Kombination aus zwei Technologien: aktiver Handinnenflächenspannung und Fin-Ray-Adaption in den Fingern. Die aktive Handinnenflächenspannung ermöglicht eine schnelle Erhöhung der Härte der Handfläche, was einen festen Halt auch bei geringem Druck gewährleistet. In den Fingern wird eine Fin-Ray-Struktur verwendet - flexible, flossenartige Elemente, die sich verformen und an die Oberfläche des Werkzeugs anpassen können, um einen präzisen Kontakt zu gewährleisten.

Diese hybride Konstruktion ermöglicht einen Kompromiss zwischen Flexibilität und Robustheit, was in industriellen Umgebungen von entscheidender Bedeutung ist, in denen sich Werkzeuge in Form, Gewicht und Oberfläche unterscheiden. ARTiS hält nicht nur das Werkzeug - es kann es auch präzise positionieren, was dank der sieben Freiheitsgrade in den Fingern möglich ist.

Warum sind sieben Freiheitsgrade der Schlüssel zur Präzision?

ARTiS hält nicht nur das Werkzeug - es kann es auch präzise positionieren. Dies ist dank der sieben Freiheitsgrade in den Fingern möglich, die eine beliebige Ausrichtung der Spitze ermöglichen. In der Praxis bedeutet dies, dass sich der Greifer an Winkel und Krümmungen von Werkzeugen auch an schwer zugänglichen Stellen anpassen kann, was für die Demontage von Geräten mit komplexer Struktur entscheidend ist.

Diese Bewegungshebelwirkung ermöglicht sowohl automatische Aufgaben als auch die Zusammenarbeit mit Menschen. In vom Menschen unterstützten Systemen kann sich der Greifer nahtlos an die wechselnden Bedürfnisse des Bedieners anpassen, was die Ergonomie und Sicherheit am Arbeitsplatz deutlich verbessert.

Sieben Freiheitsgrade ermöglichen nicht nur eine präzise Anpassung des Endeffektors an die Werkzeugoberfläche, sondern auch die Kontrolle der Neigungs- und Drehwinkel während der Manipulation. Dies ermöglicht die Ausführung von Aufgaben, die Präzision erfordern, wie z. B. das Einschrauben von Schrauben an schwer zugänglichen Stellen oder die Durchführung von Operationen in beengten Räumen.

Was waren die Ergebnisse der Tests und warum ist das wichtig?

Die an verschiedenen Arten von Demontagewerkzeugen - von Schraubendrehern bis hin zu Rohrschlüsseln - durchgeführten Studien haben gezeigt, dass ARTiS unter verschiedenen Bedingungen effektiv funktioniert. Die Bewertung umfasste Haltbarkeit, Grifffestigkeit und funktionale Vielfalt. Alle Tests zeigten eine hohe Zuverlässigkeit des Geräts, was auf sein Potenzial für den praktischen Einsatz in der Industrie hindeutet.

Es ist wichtig zu betonen, dass diese Ergebnisse auf realen Tests und nicht nur auf Simulationen basieren. Obwohl der Greifer noch nicht in der Produktion eingesetzt wurde, stellt seine Annahme zur Veröffentlichung in TASE (IEEE Transactions on Automation Science and Engineering) einen wichtigen Schritt in Richtung einer tatsächlichen Implementierung dar. Dies bedeutet, dass sein Design von Experten bewertet und als bedeutender Beitrag zur Entwicklung anerkannt wurde. der industriellen Robotik.

Die Tests haben bestätigt, dass ARTiS Werkzeuge unterschiedlicher Formen und Oberflächen sicher halten kann, und seine adaptiven Fin-Ray-Finger sorgen für einen stabilen Griff auch bei wechselndem Druck oder Winkel. Darüber hinaus hat das System eine hohe Beständigkeit gegen Verschleiß bei zyklischen Operationen gezeigt.

Ist ARTiS bereits ein Produkt, das in Fabriken eingesetzt werden kann?

Derzeit ist ARTiS weder ein kommerzielles Produkt noch wurde es in realen Produktionssystemen implementiert. Sein Status ist ein von Experten bestätigtes Forschungskonzept, das zur Veröffentlichung in der renommierten Fachzeitschrift TASE angenommen wurde. Dies bedeutet, dass das Projekt als wertvoll und innovativ anerkannt wird, aber es wurde noch nicht in eine kommerzielle Lösung umgesetzt.

Für Integratoren robotischer Technologien wie NexaRob stellt ARTiS ein interessantes Beispiel für neue Ansätze zur Problemlösung beim Greifen dar. Es kann als Inspiration bei der Entwicklung von Systemen für spezielle Demontageaufgaben verwendet werden - insbesondere dort, wo herkömmliche Greifer mit der Vielfalt der Werkzeuge nicht zurechtkommen.

In Zukunft ist seine Implementierung in Automatisierungssystemen für die Demontage möglich, insbesondere in Sektoren, in denen hohe Präzision und Flexibilität erforderlich sind. Seine hybride Konstruktion kann als Grundlage für neue Generationen von Greifern dienen, die für spezielle Aufgaben entwickelt wurden.