Zaawansowane układy sterowania i robotyczne ramię – między innymi na takich nowoczesnych urządzeniach będą pracować studenci Politechniki Lubelskiej w nowym Laboratorium Napędów Elektrycznych i Informatyki Przemysłowej.
W nowoczesnej sali znalazły się urządzenia, które są wykorzystywane w przemyśle. Nauka programowania z wykorzystaniem różnych podzespołów ma dać studentom praktyczne umiejętności, które wykorzystają w swojej przyszłej pracy. Naukowcom te urządzenia dadzą możliwość do pracowania nad precyzją robotów.
– Laboratorium daje możliwość testowania najnowocześniejszego sprzętu i pracy nad jego precyzyjnym programowaniem – tłumaczy dr inż. Krzysztof Kolano z Katedry Napędów i Maszyn Elektrycznych. – To jest program napisany przez naszych studentów, dyplomantów właśnie po to, żeby zademonstrować współpracę pomiędzy stanowiskami, które pozyskaliśmy, oraz ramieniem robota przemysłowego. Robot, którego tutaj widzimy, to ramię bardzo szybkie, które charakteryzuje się dużą wydajnością. Można powiedzieć, że jest to taki high-end zastosowań automatyki przemysłowej.
ZOBACZ ZDJĘCIA: Otwarcie Laboratorium Zautomatyzowanych Napędów Elektrycznych i Informatyki Przemysłowej na Politechnice Lubelskiej
– To jest bardzo precyzyjne urządzenie – dodaje dr inż. Krzysztof Kolano. – Ważna jest precyzja, ale również powtarzalność, czyli to, żeby te ruchy w setkach tysięcy cykli były powtarzalne w ten sam sposób. Może ten robot jest mały, ale jeśli chodzi o jego strukturę sterowania, całą procedurę, którą studenci powtarzają przy jego programowaniu, to ona jest identyczna dla robotów dużych, wielometrowych i dla tego małego.
– Człowiek nie jest bardzo precyzyjny. Może się pomylić, mniej gorszy dzień, może zdarzyć się chwila nieuwagi. Natomiast taki robot na taśmie produkcyjnej, jeżeli tylko nie będzie poddany nietypowym zakłóceniom, nie wyjdą braki oprogramowania, będzie działał precyzyjnie. My pracujemy właśnie po to, żeby nie było błędów w oprogramowania. Po drugie, żeby nasze układy były odporne na zakłócenia zewnętrzne – mówi prof. Wojciech Jarzyna, kierownik Katedry Napędów i Maszyn Elektrycznych.
– Jeśli chodzi o robota, mamy możliwość wystartowania jego programu w kilku trybach – zaznacza dr inż. Krzysztof Kolano. – Tryb automatyczny to coś, co jest już stosowane w środowisku przemysłowym. Mamy również tryb krokowy, czyli możemy sprawdzić, czy jego poszczególne ruchy są takie, jakie sobie wyobraziliśmy. Mamy też tryb manualny, w którym za pomocą joysticka możemy sterować jego położeniem. Ustawiamy robota w miejscu, w którym chcemy, żeby znajdował się chwytak, zapamiętujemy pozycję. Ustawiamy w drugim miejscu, zapamiętujemy pozycję i definiujemy ruch, jaki musi się odbyć. To stosunkowo proste. Z pomocą trybu manualnego programujemy niejako ruchy, jakie robot ma wykonywać. Jest to maksymalne uproszczenie programowania tego robota.
– Oprogramowanie to po prostu wydawanie poleceń dla danego urządzenia, w tym przypadku dla robota – wyjaśnia mgr inż. Bartosz Drzymała, asystent w Katedrze Napędów i Maszyn Elektrycznych w Zakładzie Sterowania i Informatyki Przemysłowej. – W zależności od języka, w którym chcemy operować, czyli na przykład język programowania C – język typowo sprzętowy – bądź język drabinkowy, jeżeli chodzi o układy stycznikowo-przekaźnikowe, bądź język wizualny, studenci są w stanie w dostarczonym środowisku uczyć się programowania, a przede wszystkim struktury programowania. Oprogramowanie mogą pisać na tym manipulatorze, ale również na komputerze – tam w sposób bardziej wizualny, przystępny i wygodniejszy. Co ciekawe, oprogramowanie na komputer pozwala również zasymulować ruchy robota w formie 3D. Dzięki temu nie musimy go mieć przed sobą. Możemy go najpierw sprawdzić, zasymulować, czy robot zachowa się tak, jak chcemy.
– Programowanie robota można rozpatrywać jako coś, co można zacząć stosunkowo szybko i szybko osiągnąć zadowalające efekty – mówi dr inż. Krzysztof Kolano. – Natomiast ta druga płaszczyzna to to, jak ten robot działa, jakie są poszczególne podzespoły, jakie są sprzężenia zwrotne pomiędzy nimi, jak możemy go wykorzystać bardziej optymalnie. To już zagadnienie dość trudne i złożone. Zaletą jest to, że ci, którzy chcą tylko poznać, jak programuje się tego robota w środowisku przemysłowym, stosunkowo szybko mogą nabyć kompetencje, które umożliwią wykorzystanie go w środowisku przemysłowym. A naukowcy mogą badać właśnie m.in. dynamikę, precyzję. To ten drugi level tego, co możemy analizować tutaj w laboratorium.
– Widzimy, że bardzo szybko się automatyzujemy. Choćby kasy samoobsługowe. Proszę zwrócić uwagę, jak dużo kas się pojawiło. Wyeliminowaliśmy ten czynnik ludzki – zauważa mgr inż. Bartosz Drzymała. – Oczywiście w przemyśle to trwa już od lat. Robotyzacja, czyli produkcja samochodów, taśma. Z zastosowaniem samego czynnika ludzkiego nie byłoby możliwe wyprodukować tak dużej ilości materiału. Druga sprawa jest taka, że robot nie woła „pić!, nie woła „jeść!”, nie chce urlopu. Pracuje 24 godziny na dobę. Zdecydowanie to przemysł 4.0. To już kolejna rewolucja przemysłowa. Wszystko będzie rozwijać się w kierunku automatyzacji przemysłu, programowania urządzeń, które będą wykonywać pewne czynności za człowieka. Zresztą tak było od zarania dziejów, od powstania pierwszych narzędzi. Teraz mamy kolejne iteracje tych narzędzi. To tak naprawdę jest ulepszanie, żeby człowiekowi było łatwiej, szybciej i taniej wykonać pewne rzeczy, które kiedyś były niemożliwe.
Na urządzeniach zgromadzonych w laboratorium będą się uczyć studenci kierunków elektrotechnika, inżynieria multimediów i mechatronika.
RyK / opr. WM
Fot. Krzysztof Radzki