Automatizované programování 9osého robota

Showcase služby EDIH CTU

ALAD
Automatizované programování 9osého robota

Řešení pro automatizované plánování trajektorie svařování plastových nádrží v robotické buňce s 9 stupni volnosti.

Služba propojuje CAD/CAM data, plánovací algoritmus, kolizní model buňky a export výsledného řídicího programu pro reálné nasazení. Cílem bylo převést náročné programování robota z ruční přípravy na funkční, testovaný a opakovatelný proces.

9 stupňů volnosti
Plánování trajektorie
AI a optimalizace
Robotické svařování
Klient
ALAD CZ

Typ řešení
Automatizované programování robota

Oblast využití
Svařování plastových nádrží

Typ služby
AI podpořené plánování trajektorie

Vstupní data
CAD/CAM, STL, G-code

Technologické jádro
Kolizní model a optimalizace pohybu

Výstup
Řídicí program pro robotickou buňku

Kontext a zadání

Od ručního programování k funkčnímu plánování trajektorie

Na trhu chyběla robotická buňka, která by dokázala automaticky plánovat svařovací trajektorii i pro složitější tvary nádrží. Běžně dostupná řešení byla zaměřená spíše na ručně předdefinované svary nebo jednodušší geometrii.

Cílem proto nebylo jen nasadit existující algoritmus, ale upravit jej pro reálného 9osého robota, doplnit potřebné pomocné nástroje a vytvořit testovaný proces, který bude použitelný v praxi.

Výsledkem je funkční řetězec zpracování od dat z CAD/CAM prostředí přes plánování trajektorie až po export výsledného programu pro řízení robotické buňky.

Vybraný vizuál
9ti osá robotická buňka při svařování
9ti osá robotická buňka při svařování.

Video ukázka řešení

YouTube video

Ukázka automatizovaného programování robotické buňky

Video ukázka automatizovaného plánování trajektorie a programování robotické svařovací buňky pro víceosý průmyslový provoz.

Jak řešení funguje

1

Vstup z CAD/CAM

Proces začíná návrhem nádrže a svarů v CAD/CAM prostředí. Pro plánování jsou důležité zejména model nádrže a popis svaru exportovaný například ve formě G-code.

2

Plánování trajektorie

Algoritmus pracuje s modelem buňky, kinematikou robota, limity kloubů a kolizním prostředím. Využívá optimalizační a AI přístupy pro hledání proveditelné a bezpečné trajektorie.

3

Testování a validace

Součástí řešení jsou i nástroje pro testování plánovacího softwaru, databáze modelů a svarů a evidence výsledků. To umožňuje ověřovat hraniční situace a průběžně zlepšovat spolehlivost.

4

Výstup pro reálnou výrobu

Výsledná trajektorie se exportuje jako řídicí program pro řídicí systém robotické svařovací buňky. Tím se propojuje návrh výrobku, algoritmické plánování a praktické nasazení ve výrobě.

Co bylo součástí řešení

Úprava a rozvoj plánovacího algoritmu
Nešlo jen o nasazení hotového softwaru, ale o rozvoj stávajícího přístupu tak, aby byl použitelný pro konkrétní robotickou buňku a výrobní scénář.
Pomocné nástroje a testovací workflow
Vznikly podpůrné nástroje pro testování, organizaci běhů a vyhodnocení výsledků jednotlivých plánovacích kroků.
Práce s kolizním a výrobním modelem
Řešení zohledňuje geometrii nádrže, svarů i celé robotické buňky, aby bylo možné plánovat v proměnlivém a prostorově omezeném prostředí.
Export do robotické buňky
Cílem není jen analytický výstup, ale prakticky využitelný řídicí program pro řízení svařovacího pracoviště.

Použité principy

AI planning
optimalizace
kolizní kontrola
kinematika robota
limity pohybu
testovací databáze
export programu
Technologické jádro řeší zejména proveditelnost trajektorie, kolize, limity rychlosti a kloubů, dosažitelnost a celkovou vhodnost pohybu pro konkrétní pracovní scénář.

Co klient získal

Funkční řetězec od návrhu ke svařování

Služba přinesla prakticky otestované propojení dat z návrhu nádrže s plánováním a výrobním výstupem pro robotickou buňku. Tím se zásadně zkracuje cesta od zadání k výrobě.

Lepší zvládání složitých geometrií

Řešení je navržené pro víceosý robot a komplikované kolizní prostředí výrobků. To rozšiřuje možnosti automatizace i tam, kde by ruční programování bylo zdlouhavé nebo obtížně škálovatelné.

Základ pro další nasazení

Praktická implementace vytvořila základ pro další nasazení svařovacích buněk i pro další zákazníky a příbuzné výrobní aplikace, například v dalších typech svařování nebo řezání.

Typické přínosy v praxi

  • omezení ruční přípravy programů pro robotické svařování
  • vyšší opakovatelnost plánování a jednodušší přenos do výroby
  • lepší práce se složitější geometrií nádrží a svarů
  • možnost systematického testování a vyhodnocování plánovacích scénářů
  • silnější základ pro škálování řešení na další zákazníky nebo podobné procesy
  • propojení vývoje algoritmu s reálným průmyslovým nasazením

Chcete-li o službě vědět více, kontaktujte nás

Rádi s vámi probereme, jak lze obdobné plánování trajektorie a automatizované programování robota využít i ve vašem výrobním procesu.

edihctu@cvut.cz