Lab-ammattikorkeakoulun Roboval-hanke kartoittaa robotiikan mahdollisuuksia valmistavassa teollisuudessa. Sähkö- ja automaatiotekniikan insinööriopiskelijat pääsivät hankkeeseen liittyvällä soveltavalla kurssilla osoittamaan, kuinka uudenlainen yhteistyörobotti toimii ihmisen kanssa samassa tilassa.
Opiskelijat esittelivät pari viikkoa sitten Teknologiamessuilla Helsingissä Dobot-yhteistyörobottia, jolla he suorittivat kolme tehtävää: lajittelivat esineitä, mallinsivat hitsausta ja vertailivat komponentteja.
Antti Hamina toimi opiskelijakolmikon projektipäällikkönä. Hän esitteli toimintaa messuyleisölle samalla kuin itsekin tarkkaili, miten robotti suoriutui tehtävistään.
– Jos tuli virhe – esimerkiksi robotti yritti laittaa paria palikkaa vahingossa päällekkäin –, se pysähtyi. Sanoin sen suoraan yleisölle, koska robotin käyttöähän me tässä projektissa harjoittelemme, ja vaikka robotti olisi ohjelmoitu oikein, se voi silti tehdä ennalta odottamattomia virheitä. Purimme tilanteen ja jatkoimme eteenpäin, Hamina kertoo jälkikäteen.
Robotin ohjauksen oli koodannut Jere Riikonen. Robotti tunnisti kameran ja konenäön avulla työskentelyalustan ja sillä olevat kappaleet. Konenäön ansiosta kappaleiden liikuttaminen oli mahdollista.
– Tässä oppi, kuinka tärkeä oikeanlainen valo on, jotta konenäkö erotti kappaleet toisistaan, Riikonen kertoo.
Yhteistyörobotin toteutuksen testauksesta ja mekaanisesta suunnittelusta on vastasi Janne Lahti. Robotin alustan jokainen metalliosa on 3d-mallinnettu ja leikattu kuvien mukaisesti. Myös robotin työtehtävissä käytetyt sylinterit, kuutiot ja hitsaustyökalu telineineen on 3d-mallinnettu ja tulostettu muovista.
Kapasitiivinen anturi on uutta
Markkinoilla ei juuri ole Dobotin kaltaisia yhteistyörobotteja, jotka on päällystetty turvaiholla eli ihmisen tunnistavalla kapasitiivisella anturilla. Se on turvaominaisuus, joka hidastaa liikettä, jos se havaitsee ihmisen lähellä.
Jos ihminen ehtii koskettaa robottia, se pysähtyy kokonaan. Robotti käynnistyy vasta, kun se on vapautettu turvanapista.
– Kun robottiin kytkee sopivan työkalun, sillä voi valmistavan teollisuuden sovelluksissa vaikka latoa tai johdottaa komponentteja tai ruuvata pultteja kiinni kokoonpanossa. Jos kytketään robottiin kamera, konenäöllä voidaan tunnistaa, ovatko ruuvit paikoillaan, Hamina pohtii.
Dobotin lisävarusteena saatava Safetyskin on yksi lisä turvallisuuteen eikä yksinään tee laitetta turvalliseksi. Sen lisäksi pitää tehdä voima-anturointi akseleille ja varmistaa robottisovelluksen turvallisuus muutenkin.
Ihmisen tunnistaminen etäältä voidaan toteuttaa valoverhoilla, skannereilla tai tutkilla. Näiden lisäksi vaarallisissa työympäristöissä käytetään verkkoaitoja tai seiniä. Voima-anturointi ja Safetyskin eivät sellaisenaan riitä esimerkiksi laserleikkauksessa, jolloin turva-aluetta on kasvatettava ja pääsy työalueelle tarvittaessa estettävä. Jokainen robottisovellus on arvioitava tapauskohtaisesti eri turvallisuusnäkökulmista.
– Kehitys vie kohti turvallisia humanoidirobotteja, jotka tulevat mukaan teollisuuteen. Dobotilla on jo Atom-humanoidirobotti, joka sopii myös asiakaspalveluun, Riikonen lisää.
Yritykset näkevät mahdollisuudet
Labin Roboval-hankkeessa tehdään viisi yrityspilottia ja koulutuksia yrityksille, joista messuesittely oli ensimmäinen. Samalla esittelypisteellä oli mukana Murri, joka tuo Dobotin yhteistyörobotteja maahan.
– Tämä oli näytön paikka opiskelijoille ja yrityksille. Yritykset kaipaavat työvoimaa ja opiskelijat harjoittelupaikkoja ja opinnäytetyöprojekteja, joten tämä oli mahdollisuus tutustumiseen puolin ja toisin, sanoo Labin lehtori ja Roboval-hankkeen projektipäällikkö Markku Levanen.
Alan työllisyysnäkymät ovat hyvät. Labissa aloitettiin vuonna 2023 sähkö- ja automaatioinsinöörien koulutus, jotta Päijät-Hämeen alueen yritykset saavat riittävästi alan osaajia palvelukseensa.
Teksti ja kuvat: Janne Luotola
