ZÁPISNÍK ROBOTIKA
Díl 2 – Stručná encyklopedie robotiky
Svět robotů je možná pestřejší, než si myslíte. K čemu jednotlivé typy slouží a jak můžou lidem usnadnit práci? Tady je šikovný přehled.
PUSŤTE SI AUDIOVERZI ČLÁNKU
Kolik různých robotů na světě existuje?
Robotika je multidisciplinární věda, kde svou roli hrají snad všechny technické obory, jako je matematika, strojírenství, materiálové inženýrství, elektrotechnika, programování, měření a v případě nano robotiky třeba i kvantová fyzika. To se odráží na pestrosti robotů a možnostech jejich použití. Představte si, že vás právě přijali na největší univerzitu robotiky na světě. Stojíte u vchodu a zíráte na obrovskou tabuli, kde stojí seznam robotů, které můžete na jednotlivých seminářích studovat – přehled by mohl vypadat třeba takhle.
Roboty, které dělají ramena
Kategorie stacionárních robotů je velmi rozšířená. Jedná se především o průmyslové roboty a manipulátory. Jsou charakteristické tím, že jsou pevně ukotveny a svým ramenem dosáhnou pouze do určitého omezeného pracovního prostoru kolem sebe. Roboty z této kategorie jsou pojmenovány právě podle prostoru, který jsou schopny svým ramenem pokrýt. Prostorové omezení je dáno konstrukcí robota, uspořádáním os, délkou a počtem ramen. Kartézské roboty se pohybují v osách X, Y a Z. Cylindrické roboty pokrývají pomyslný válec, sférické roboty zase kouli.
SCARA (Selective Compliant Articulated Robot Arm) je cylindrický robot, který se skládá především z rotačních os. Je malý, rychlý a přesný, proto je vhodný pro manipulaci a montáž součástek. Součástku si navíc může ještě správně pootočit.
Angulární roboty jsou nejběžnější používané průmyslové roboty. Pokud se mluví o průmyslové robotice, bývají často hlavním tématem. Angulární roboty jsou složeny ze dvou mechanických částí, které se nazývají manipulátor a zápěstí. Je to velice důmyslné uspořádání, které umožní robotu dosáhnout nejen do dálky, ale také se pomocí zápěstí stočit do požadovaného úhlu.
Roboty s paralelní kinematickou strukturou mají vyšší tuhost i při jejich nižší hmotnosti. Dokážou být rychlejší a přesnější, než roboty se sériovou kinematickou strukturou. Mají ovšem omezený pracovní dosah, protože paralelní svázání ramen nedovoluje takovou flexibilitu v pohybu jako uspořádání kloubů například u angulárního průmyslového robota.
Když robot brázdí prostor
Kolové roboty nejsou pevně ukotvené a jejich úkolem je volně se pohybovat v prostoru. K pohybu používají 6 tisíc let starý nejslavnější mechanický vynález Sumerů – slavné kulaté kolo. Do této kategorie patří i pásové roboty. Konstrukce kolového robota se liší především v počtu použitých kol. Konstruktér se snaží vymyslet takové uspořádání, aby robot dokázal překonat překážky v prostředí, ve kterém se má pohybovat.
Důležitá je také samotná konstrukce kola, například velikost a opláštění. Jelikož se robot pohybuje v prostoru, musí se také řešit jeho navigace. Robot může plnit nejrůznější úkoly. Například sběr vzorků na planetě Mars. Jsou i roboty, které běžně pomáhají v průmyslu. Jedná se například o AGV vozíky (Automated Guided Vehicles), které dopravují materiál pro výrobu.
Co je to servisní robot?
Jde o „neprůmyslového“ robota, který není určený k výrobě, ale pomáhá člověku jako asistent při určitých činnostech. Dle německého ústavu pro průmyslovou automatizaci Fraunhofer IPA servisní robot poskytuje lidem a zařízením služby. Příklad? Třeba robotický vysavač.
Chodit a skákat jako člověk
Kráčející roboty používají ke svému pohybu po okolí libovolné množství noh a nožek. Někdy se dočtete i o takzvaných skákajících robotech. Často napodobují styl chůze lidí nebo zvířat. To jim umožňuje lépe překonávat náročný terén. Největší výzvou konstruktéra je robustní a rychlý matematický aparát řídicího systému, který dokáže udržovat rovnováhu robota a synchronizovat všechny končetiny tak, aby robot nespadl nebo nezakopl.
Do této kategorie patří například robot Atlas od firmy Boston Dynamics, který dokáže běhat parkur nebo skákat salta. Tým, který ho programuje, měl na škole z lineární algebry asi samé jedničky, protože je jeho řízení opravdu velmi zdařilé.
Jaký je rozdíl mezi androidem
a kyborgem?
Android je plnohodnotný robot, který vypadá jako člověk a je určený k tomu, aby člověku pomáhal. Kyborg je živý organismus, jehož tělo zahrnuje robotickou část. Ať už se jedná o náhradu, nebo rozšíření.
Specializované roboty
Další kategorii robotů jsem si musel vymyslet. Říkám jim „specializované“. Patří sem roboty, určené pro nějakou další specifickou dovednost. Některé dokážou plavat, létat nebo pracovat v hejnu, jiné jsou malé jako atomy. Tyto nano roboty by mohly například pomáhat odstraňovat nádorové buňky v lidském těle. Některé roboty se rády perou na bojišti, jiné zase pomáhají v domácnosti s úklidem.
Hezkou kategorií jsou takzvané exoskelety. Neboli takový obleček pro člověka, který dokáže zvýšit jeho sílu, zlepšit ergonomii práce, případně nahradit chybějící končetinu. A co takové soft elastické roboty? Pozor, aby vám nevlezly třeba do rukávu. Jsou totiž tak ohebné, že se protáhnou téměř každou skulinkou.
JAN ČEJKA, Ph.D.
expert na plánování svařoven
Jan působí v oddělení, které má na starost plánování a výstavbu nových svařoven a elektrozařízení. „Stavíme robotické linky, ve svařovně máme jeden z nejvíc automatizovaných provozů,“ říká. Škoda Auto má v Česku celkem čtyři svařovny, dvě v Boleslavi a dvě v Kvasinách. A tým plánování svařoven a elektrozařízení se podílí také na zahraničních projektech: působí rovněž v ruském městě Kalúga, Nižném Novgorodu či v indickém Púné a částečně také ve svařovně VW Bratislava. Jan mezi jednotlivými závody pendluje a hledá ta nejlepší řešení, díky kterým bude výroba efektivnější, kvalitnější i bezpečnější. K ruce má roboty od značek Kuka, Fanuc a ABB. „Často přebíhám mezi kanceláří a výrobou. Sundám košili, rozvážu kravatu a běžím instalovat roboty. Jeden den jsem umazaný v montérkách, další den jdu prezentovat představenstvu inovační projekt – s aktovkou, kde mám sikovky a náhradní čepičky, protože pak zas běžím opravovat roboty. Jsem kancelářský technik i praktický robotik v jednom. A rozhodně se nenudím!"
Mohlo by vás taky zajímat
Built with Shorthand