Svensk parallellrobot drog full mässhall

Montern i mässhall B var fylld av besökare som ville titta på den spindelliknande maskinen.

I stället för en enda arm som sveper fram och tillbaka, bygger den svenska parallellroboten på att flera robotarmar – eller stag - jobbar tillsammans för att utföra en arbetsuppgift.

- Människor använder sig ibland av dubbelhandsfattning för att få stadga när de jobbar med ett verktyg. Roboten använder sig av trippelhandsfattning för att få ännu mer stabilitet, säger Klas Nilsson, robotforskare på Lunds tekniska högskola.

Fördelen med en parallellrobot jämfört med en traditionell armrobot är att den trots sin lägre vikt kan hantera tyngre arbetsstycken. Den är också billigare att tillverka och kan användas till många olika uppgifter.

Idén till den här kinematiska principen fick Torgny Brogårdh, teknologie doktor på ABB, i samband med utvecklingen av ABB-roboten Flexpicker. När han analyserade Flexpickerns begränsningar kom han fram till det här nya sättet att bygga en robot: parallellverkande stag som monteras så att man får en kraftfull och snabb robot med ett stort arbetsområde.

I dag leds utvecklingen av parallellroboten av ABB i Västerås, Güdel i Schweiz, och forskare vid tre institutioner på Lunds Tekniska Högskola (LTH). De arbetar inom ramen för ett EU-projekt (SMErobot), där stora delar av den europeiska robotindustrin samverkar för att hitta billiga och flexibla robotar, som kan användas av mindre företag.

För att den svenska konstruktionen ska fungera krävs en robot med lätta armar, starka leder och en stark hand.

Därför har parallellroboten utrustats med sex stag av lätt, men styv, kolfiber. Stagen är fästa vid glappfria kulleder, tillverkade av en stålkula med speciell yta och inpassning.

I traditionella robotar manövreras handen av en motor som sitter i robotens skulderblad. I en parallellrobot måste den här motorn sitta i handleden och vara både kraftfull och lätt.

För att klara den ekvationen har ABB Robotics och SMErobot anlitat svenska HDD Servo Motors. Företaget har utvecklat en liten servomotor som väger knappt två och ett halvt kilo, men som kan få en robot att enkelt vrida en vikt på tjugo kilo.

- Vår motor är tre till sex gånger lättare än de andra motorerna på marknaden. Ändå klarar den samma last, säger Lennart Stridsberg, HDDs vd och ägare.

Användarvänlighet är en annan viktig del av projektet,

Tanken är att kunden ska kunna gå in på nätet och plocka ihop sin egen, skräddarsydda robot. Delarna levereras i ett platt paket och monteras sedan efter anvisningar i datorn.

- Det ska inte behöva ta mer än tre dagar att montera robotarna och sätta dem i arbete, och man ska inte behöva vara specialist på styrsystem och programmering för att göra det, säger Klas Nilsson.

På mässan visade svenskarna upp en mindre prototyp av parallellroboten, som styrs i realtid av Java, ett programspråk man normalt förknippar med webbsidor och konsumentelektronik.

Just nu håller forskarna i Lund på att vidareutveckla systemet.

- Användaren skall kunna ladda hem ett styrprogram baserat på realtids-Java och öppen källkod och köra det i en vanlig PC, säger Klas Nilsson.

Säkerhet är en tredje område där svenskarna hittat nya lösningar. Ett lätt tryck på robotens arm gör att den stannar. Trycker jag hårdare kan jag få armen att sänka sig eller röra sig åt sidan.

Tekniken kallas kraftstyrning: sensorer känner av om robotarmen stöter mot något och möter motståndet med ett lätt fjädrande.

- Det innebär att en krock mellan människa och maskin inte behöver leda till att människan skadas, säger Klas Nilsson.

Kraftstyrningen innebär också att operatören skall kunna ta tag i robothanden och visa den hur jobbet ska utföras. Den här tekniken är perfekt för den bransch där parallellroboten ska testas:

Inom gjuteriindustrin bildas en hel del så kallat gjutskägg, metall som letat sig in i springor i formen. Att slipa bort gjutskägg orsakar många arbetsskador och har hittills visat sig svårt att automatisera.

- Men genom kraftstyrningen kan roboten söka kontakt med ytan och följa den med samma tryck, säger Klas Nilsson.

SMErobot (robots for Small and Medium size Entreprises) löper på fyra år och har en budget på drygt 25 miljoner euro. Projektet koordineras från det tyska forskningsinstitutet Fraunhofer IPA och det är första gången som den europeiska robotindustrin har samlats kring ett gemensamt forskningsprojekt.

Nu har projektet löpt i tre år och på mässan i München visade flera andra företag och institutioner upp sina bidrag. Ny Teknik återkommer till dem.