Point streaming - Laita robotti soimaan!

Nykyaikainen teollisuusrobotti hallitsee monen eri asian tekemisen. Se poimii, kääntelee ja sijoittelee kappaleita, hitsaa, liimaa ja jyrsiikin. Käyttökohteita on monia ja niin pitää ollakin. Sillä tavoin saadaan koneiden käyttöaste ylös ja tuotantoon tehdyt investoinnit tuottamaan.

Kun robotilla teetetään useita erilaisia hommia, ja erityisesti jos käsitellään vuorotellen erilaisia kappaleita, jotka vaativat erilaisia liikeratoja, on ohjelmointi perinteisesti tehty niin, että kullekin työlle ja kappaleelle on tallennettu robottiin omat ohjelmansa. Tai monimutkaisemmissa vaihtoehdoissa robotin liikkeet on koostettu erilaisista valmiista aliohjelmista tilanteen mukaan. Ohjelmat on tyypillisesti rakennettu etukäteen offline-ympäristössä, kuten ABB:n Robot Studiossa, ja sitten tallennettu kokonaisuuksina robottiin.

Kehittämällämme point streaming -menetelmällä tilanne muuttuu kertaheitosta – ja mahdollistaa siinä sivussa myös kaikenlaista kokonaan uutta. Streaming, tai suomeksi ”virtautus”, tarkoittaa sitä, että tietoa siirretään jatkuvalla syötöllä tietokoneesta toiseen. Arkipäivän esimerkkejä tästä ovat esimerkiksi nettiradion kuuntelu ja YouTube-videoiden katselu. Kun kuuntelu tai katselu aloitetaan, alkaa musiikki tai video soimaan heti eikä tiedostoa ladata käyttäjän koneelle kokonaisuudessaan ennen sitä.

Sermatechin Point streaming -menetelmä toimii robotin tapauksessa samoin: Robotissa on vain yksi ohjelma, joka vastaanottaa pistetietoa soluohjaimelta ja käskee robottia siirtymään pisteisiin oikeilla tavoilla. Se tavallaan ”soittaa” pisteitä samaan tapaan kuin YouTube-soitin näyttää tietokoneen ruudulla palvelimelta virtaavaa videota.

Soluohjaimella on joko etukäteen lasketut ja tallennetut liikeradat robotille eri käyttötilanteita varten tai vaihtoehtoisesti soluohjain laskee liikeradat tilanteen edetessä tarpeen mukaan. Ei myöskään tarvita erillistä ohjelmien tai tiedostojen siirtoa, vaan toiminta alkaa välittömästi, kun virtaus käynnistetään.

Menetelmä soveltuu yhtä hyvin kaksi- ja kolmiulotteisille liikkeille. Yksi robottiohjelma mahdollistaa käytännössä hyvinkin erilaiset toiminnot ja erilaisten kappaleiden käsittelyn. Samoin yhdellä robottiohjelmalla voidaan työstää täysin erilaisiakin kappaleita ja liikeratoja voidaan muokata suoraan tilanteessa tarvittaessa. Toteutusmallissamme voidaan robotin konfiguraatiot laskea joko etukäteen tai jättää ne laskettavaksi robotille. Samoin työkalun liikenopeudet ja kiihtyvyydet ovat määritettävissä osana virtaavaa dataa, eli niitäkin on mahdollista muuttaa livenä itse tilanteessa.

Työkalun vaihtaminen kuuluu osaksi robotin vakio-ohjelmaa, joten siitä ei tarvitse huolehtia osana pisteiden virtautusta. Työkalun tiedot kulkevat osana virtaavaa dataa, joten robotti huolehtii itsenäisesti työkalun vaihdosta silloin, kun siihen on tarvetta.

Point streaming soveltuu erityisen hyvin sovelluksiin, joissa käsitellään elävää materiaalia olevia kohteita, joiden muodot ja ominaisuudet vaihtelevat luonnostaan kohteesta toiseen. Tällöin liitämme yleensä oheen esimerkiksi näköjärjestelmän tai jonkin vastaavan järjestelmän, joka havainnoi tilanteen kehittymistä aktiivisesti ja päättää liikkeiden korjaamisesta fiksulla tavalla.

Kehitämme tarvittaessa myös ohjelmiston, jolla robotin liikeradat generoidaan automaattisesti vaikkapa CAD-mallista, käsiteltäväksi tulevan kappaleen yksilöllisen muodon tai vaikkapa ulkoisten laitteiden asentojen mukaan. Enää robotin ei todellakaan tarvitse rajoittua kiinteisiin liikeohjelmiin. Samoin robottiohjelmointi jää kokonaan pois työvaiheena, vaikka käsiteltävänä olisi useampiakin erilaisia kappaleita tai käsittelyyn käytettäisiin välillä kokonaan eri mallista tai merkkistä robottia.

Point streaming on myös täysin simuloitavissa etukäteen esimerkiksi ABB:n Robot Studio -offline-ohjelmointityökalulla. Sermatech onkin ABB:n Value Provider -partneri. Menetelmä soveltuu myös useimmille muille robottimerkeille, kuten Kukalle ja UR:lle.

Virtauta aiheeseen liittyvä demovideomme YouTubesta ja katso, kuinka Street Artist -robottimme työstää taideteoksia kamerakuvan perusteella yhteenkään ohjelmaan koskematta: