SYSTEMY MECHATRONICZNE WIELOZADANIOWYCH ROBOTÓW MOBILNYCH W SYSTEMY MECHATRONICZNE WIELOZADANIOWYCH ROBOTÓW MOBILNYCH W. MOCZULSKI, W. SKARKA, M. ADAMCZYK, A. BZYMEK, W. JAMROZIK, M. JANUSZKA, D. PAJĄK, W. PANFIL, P. PRZYSTAŁKA, M. TARGOSZ, A. TIMOFIEJCZUK, R. WIGLENDA, M. WYLEŻOŁ Katedra Podstaw Konstrukcji Maszyn Politechnika Śląska w Gliwicach 21 października 2011r. III MIEDZYNARODOWA KONFERENCJA „SYSTEMY MECHATRONICZNE POJAZDÓW I MASZYN ROBOCZYCH”, Warszawa, 2011

SYSTEMY MECHATRONICZNE SPECJALIZOWANYCH ROBOTÓW MOBILNYCH DO INSPEKCJI GRUPOWEJ OBIEKTÓW TECHNICZNYCH 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 systemy System detekcji uszkodzeń i rekonfiguracji System sterowania System komunikacji System lokalizacji System detekcji i rozpoznawania otoczenia System detekcji uszkodzeń i rekonfiguracji „SYSTEMY MECHATRONICZNE POJAZDÓW I MASZYN ROBOCZYCH”, Warszawa, 2011 3

„SYSTEMY MECHATRONICZNE POJAZDÓW I MASZYN ROBOCZYCH”, Warszawa, 2011 Robot transportowy „SYSTEMY MECHATRONICZNE POJAZDÓW I MASZYN ROBOCZYCH”, Warszawa, 2011 4

Robot inspekcyjny uniwersalny system mocowania czujników i kamer (c) układ detekcji otoczenia (d) zasilanie (b) podsystem samolokalizacji podczas wjeżdżania do robota transportowego (e) układ napędowy i jezdny (a) „SYSTEMY MECHATRONICZNE POJAZDÓW I MASZYN ROBOCZYCH”, Warszawa, 2011 5

„SYSTEMY MECHATRONICZNE POJAZDÓW I MASZYN ROBOCZYCH”, Warszawa, 2011 Działanie robotów [FILM] „SYSTEMY MECHATRONICZNE POJAZDÓW I MASZYN ROBOCZYCH”, Warszawa, 2011 6

Uniwersalny system mocowania czujników i kamer b) „SYSTEMY MECHATRONICZNE POJAZDÓW I MASZYN ROBOCZYCH”, Warszawa, 2011 7

Warstwa fizyczna systemu sterowania „SYSTEMY MECHATRONICZNE POJAZDÓW I MASZYN ROBOCZYCH”, Warszawa, 2011 8

Warstwa aplikacji systemu sterowania Podejście oparte o zachowania Rys. Łączenie zachowań – 1 robot Rys. Łączenie zachowań – grupa robotów „SYSTEMY MECHATRONICZNE POJAZDÓW I MASZYN ROBOCZYCH”, Warszawa, 2011 9

Warstwa użytkownika systemu sterowania Interfejs operatora Rys. Okno główne aplikacji operatora – tworzenie scenariuszy misji oraz obserwacja stanu misji Rys. Okna aplikacji wizualizujące działanie czujników gromadzących dane z otoczenia robotów Rys. Okno z podglądem obrazu ze wszystkich kamer zamontowanych na robocie transportowym „SYSTEMY MECHATRONICZNE POJAZDÓW I MASZYN ROBOCZYCH”, Warszawa, 2011 10

System komunikowania się „SYSTEMY MECHATRONICZNE POJAZDÓW I MASZYN ROBOCZYCH”, Warszawa, 2011 11

System samolokalizacji 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 Korekcje z systemu ASG-EUPOS Internet/GPRS Dokładność lokalizacji robotów inspekcyjnych względem robota transportowego podczas wjeżdżania na rampę: 0,02 [m] Dokładność lokalizacji robotów względem mapy terenu ok. 0,25 [m] „SYSTEMY MECHATRONICZNE POJAZDÓW I MASZYN ROBOCZYCH”, Warszawa, 2011 12

Układ detekcji otoczenia Robot transportowy Czujniki systemu detekcji otoczenia (podstawowe) Sharp GP2Y0A02 SICK OEM1000 Sonar MOBOT-US Czujniki systemu rekonfiguracji sterowania (nadmiarowe) Sharp GP2Y0A02 Sonar MOBOT-US Rys. Rozmieszczenie oraz kierunki działania czujników robota transportowego 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 „SYSTEMY MECHATRONICZNE POJAZDÓW I MASZYN ROBOCZYCH”, Warszawa, 2011 13

Układ detekcji otoczenia Robot inspekcyjny Rys. Rozmieszczenie oraz kierunki działania czujników robota inspekcyjnego „SYSTEMY MECHATRONICZNE POJAZDÓW I MASZYN ROBOCZYCH”, Warszawa, 2011 14

Układ detekcji uszkodzeń i rekonfiguracji systemu sterowania (1) Dodatkowe czujniki dla systemu rekonfiguracji sterowania Czujniki odległości Sharp GP2Y0A02 (x2) MOBOT-US (x4) (x2) „SYSTEMY MECHATRONICZNE POJAZDÓW I MASZYN ROBOCZYCH”, Warszawa, 2011 15

Układ detekcji uszkodzeń i rekonfiguracji systemu sterowania (2) Dallas Termometr DS18B20 Adapter USB to 1-WIRE DS9490R 1-WIRE Pomiar prądu USB „SYSTEMY MECHATRONICZNE POJAZDÓW I MASZYN ROBOCZYCH”, Warszawa, 2011 16

Układ detekcji uszkodzeń i rekonfiguracji systemu sterowania (3) Rys. Okno aplikacji z informacjami diagnostycznymi dotyczącymi robota transportowego „SYSTEMY MECHATRONICZNE POJAZDÓW I MASZYN ROBOCZYCH”, Warszawa, 2011 17

SYSTEMY MECHATRONICZNE WIELOZADANIOWYCH ROBOTÓW MOBILNYCH WYKORZYSTUJĄCYCH ZAAWANSOWANE TECHNOLOGIE 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)

„SYSTEMY MECHATRONICZNE POJAZDÓW I MASZYN ROBOCZYCH”, Warszawa, 2011 Konfiguracja robotów Manipulator Układ do pobierania próbek System mocowania czujników „SYSTEMY MECHATRONICZNE POJAZDÓW I MASZYN ROBOCZYCH”, Warszawa, 2011 19

„SYSTEMY MECHATRONICZNE POJAZDÓW I MASZYN ROBOCZYCH”, Warszawa, 2011 Robot inspekcyjny WYMIENNY MODUŁ UKŁADÓW SENSORYCZNYCH POKRYWA KORPUSU WYMIENNY KORPUS AKUMULATORA „SYSTEMY MECHATRONICZNE POJAZDÓW I MASZYN ROBOCZYCH”, Warszawa, 2011 20

„SYSTEMY MECHATRONICZNE POJAZDÓW I MASZYN ROBOCZYCH”, Warszawa, 2011 Manipulator „SYSTEMY MECHATRONICZNE POJAZDÓW I MASZYN ROBOCZYCH”, Warszawa, 2011 21

Układ do pobierania próbek Moduł liniowy na śrubie HIWIN KK60 Siłownik liniowy CON35 24 V Powergate Opcjonalnie Wyściułka Głowica rdzeniująca Chwytak rdzeniujący Cylinder „SYSTEMY MECHATRONICZNE POJAZDÓW I MASZYN ROBOCZYCH”, Warszawa, 2011 22

System mocowania czujników (1) Obudowa IP65 dla małych czujników Płyta montażowa dla dużych czujników „SYSTEMY MECHATRONICZNE POJAZDÓW I MASZYN ROBOCZYCH”, Warszawa, 2011 23

System mocowania czujników (2) CAN „SYSTEMY MECHATRONICZNE POJAZDÓW I MASZYN ROBOCZYCH”, Warszawa, 2011 24

PODSUMOWANIE I WNIOSKI

„SYSTEMY MECHATRONICZNE POJAZDÓW I MASZYN ROBOCZYCH”, Warszawa, 2011 Podsumowanie 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) „SYSTEMY MECHATRONICZNE POJAZDÓW I MASZYN ROBOCZYCH”, Warszawa, 2011 26

DZIĘKUJĘ ZA UWAGĘ mgr inż. Marcin januszka marcin.januszka@polsl.pl Katedra Podstaw Konstrukcji Maszyn Politechnika Śląska w Gliwicach III MIEDZYNARODOWA KONFERENCJA „SYSTEMY MECHATRONICZNE POJAZDÓW I MASZYN ROBOCZYCH”, Warszawa, 2011