Мета та призначення методички#
Сучасне виробництво неможливо уявити без промислових роботів. Вони забезпечують високу точність, продуктивність і безпеку під час виконання складних технологічних операцій. Ефективне використання таких систем вимагає від фахівців ґрунтовних знань у сфері програмування, налаштування та безпечної експлуатації роботизованого обладнання. Саме тому формування практичних навичок роботи з роботами є критично важливим елементом підготовки студентів.
Цей навчальний ресурс призначений для студентів, які вивчають робототехніку, мехатроніку та автоматизацію виробничих процесів. Матеріал орієнтований на практичне освоєння роботизованих систем, доступних у навчальному середовищі KNUBA.
Метою матеріалу є формування у студентів практичних навичок:
- безпечної роботи з роботизованими системами
- використання інтерфейсів керування
- виконання базових технологічних операцій
- створення та налагодження простих програм
Структура матеріалу побудована від базових понять до практичного застосування: від загального ознайомлення з роботизованими системами до виконання лабораторних вправ із використанням периферійного обладнання, зокрема інструментів OnRobot та елементів комп’ютерного зору.
Ресурс може використовуватись як під час лабораторних занять, так і для самостійного навчання. У ньому розглядаються склад роботизованих комірок, принципи побудови систем керування, особливості роботи з програмним середовищем Codroid App, а також основи взаємодії з промисловими роботами KUKA.
Окрема увага приділена організації робочого місця, дотриманню техніки безпеки та запобіганню аварійним ситуаціям.
Опрацювання матеріалу дозволить студентам отримати базовий практичний досвід роботи з роботизованими комплексами, сформувати навички керування маніпуляторами, зрозуміти принципи побудови траєкторій та виконання типових операцій, таких як Pick-and-Place. Це також створює основу для подальшого вивчення більш складних тем, включаючи інтеграцію периферійних систем та розширення функціональності роботизованих рішень.
Поняття робота та кобота Промисловий робот — це керована автоматизована машина, здатна виконувати рухи з високою точністю та повторюваністю відповідно до заданої програми. У міжнародних стандартах, зокрема ISO 8373, робот визначається як «маніпулятор з трьома або більше ступенями рухливості, запрограмований для виконання різноманітних задач, що не обмежуються одним конкретним застосуванням». Типовий промисловий робот працює в ізольованій зоні, оснащеній огородженнями та системами безпеки, оскільки його рухи характеризуються великою силою, масою та швидкістю (див. рисунок 1.1.1).
...
Роботизована комірка KUKA ready2educate vision — це навчальний комплекс для вивчення промислової робототехніки, програмування та інтеграції систем комп’ютерного зору. Комірка побудована на базі сучасного обладнання KUKA та відображає підходи, що використовуються у реальних виробничих середовищах.
Основні компоненти 1. Промисловий робот KUKA Маніпулятор серії KUKA KR AGILUS 6 ступенів свободи Висока швидкість та точність позиціонування Використовується для задач переміщення, сортування та обробки деталей 2. Контролер робота Контролер KUKA KR C5 Сучасна платформа керування нового покоління Забезпечує: виконання програм керування рухом робота інтеграцію з периферійними системами Підтримує мову програмування KRL (KUKA Robot Language) Має покращену продуктивність, безпеку та можливості підключення порівняно з попередніми поколіннями 3. Панель керування (SmartPAD) Ручний пульт оператора KUKA Використовується для: навчання точок (teaching) редагування програм запуску та діагностики системи 4. Система комп’ютерного зору (Vision system) Камера (2D або 3D залежно від конфігурації) Освітлення для стабільного розпізнавання об’єктів Програмне забезпечення для: виявлення об’єктів визначення координат та орієнтації Інтеграція з роботом для виконання задач типу vision-guided pick 5. Захват (End-of-Arm Tool) Пневматичний захват Призначений для захоплення та переміщення об’єктів 6. Робоча зона Робочий стіл або платформа Зона розміщення об’єктів Може включати позиційні шаблони або навчальні елементи 7. Система безпеки Кнопка аварійної зупинки (E-STOP) Захисні елементи (огорожа або обмеження доступу — залежно від конфігурації) Вбудовані функції безпеки контролера KR C5 8. Додаткове обладнання Мережеве підключення (Ethernet) Комп’ютер для налаштування vision-системи Джерело стисненого повітря (за наявності пневматики) Функціональні можливості Комірка дозволяє:
...
Склад роботизованої комірки Estun Роботизована комірка Estun, що використовується в навчальній лабораторії, складається з набору обладнання, яке дозволяє виконувати повний комплекс навчальних операцій: від базових рухів маніпулятора до роботи із захватами, комп’ютерним зором та зовнішніми обчислювальними модулями. Кожен елемент комплексу виконує окрему функцію і забезпечує студентам можливість відпрацювати практичні навички на реальному промисловому обладнанні.
Основним елементом комплексу є колаборативний робот Estun S5-90 PRO, призначений для відпрацювання базових та прикладних маніпуляційних задач. Для роботи з об’єктами різної форми та маси використовуються кілька типів захватних пристроїв OnRobot, які дозволяють моделювати різні виробничі сценарії. Додатково в комірці застосовується камера OAK-D Pro для лабораторних робіт, пов’язаних із комп’ютерним зором, а також обчислювальний модуль Jetson Orin Nano, що забезпечує можливість запуску алгоритмів аналізу зображень та інтеграції зовнішніх програмних компонентів.
...