Gewrichten van robot vaak flexibel

| Redactie

Mensen kunnen uit de losse pols geen perfect rechte lijn tekenen, maar ook industriële robots blijken lang niet altijd een vaste hand te hebben. Bij een lasrobot betekent een afwijking van een millimeter net het verschil tussen een goede of een mislukte las. Dat komt omdat de `gewrichten' van de robot vaak flexibel zijn, zo stelt Toon Hardeman. Hij promoveerde vorige week bij CTW op een model waar

Mensen kunnen uit de losse pols geen perfect rechte lijn tekenen, maar ook industriële robots blijken lang niet altijd een vaste hand te hebben. Bij een lasrobot betekent een afwijking van een millimeter net het verschil tussen een goede of een mislukte las. Dat komt omdat de `gewrichten' van de robot vaak flexibel zijn, zo stelt Toon Hardeman. Hij promoveerde vorige week bij CTW op een model waarmee de prestaties van robots kunnen worden verbeterd.

`In het verleden was nauwkeurigheid niet zo belangrijk bij industriële robots. Ze zijn ontworpen voor het inladen van kratjes bier en daarbij komt het niet op een paar millimeter. Bij een laserlasrobot die in de automobielindustrie wordt gebruikt, is dat echter anders. Die laser heeft een doorsnee van hoogstens 0,4 millimeter. Als hij dan een millimeter naar rechts afwijkt, krijg je een slechte las of worden de twee platen zelfs helemaal niet aan elkaar gelast.'

Volgens de kersverse promovendus, die nu bij een ingenieursbureau van Philips werkt, bestaan er twee soorten nauwkeurigheid bij robots. `Als je ze eenmaal iets hebt aangeleerd, is de herhalingsnauwkeurigheid bij robots heel groot. De absolute nauwkeurigheid is echter kleiner. Je kunt de robot een traject punt voor punt leren, maar als je hem dat traject dan op een andere snelheid of met een zwaarder instrument laat aflopen, kan hij doorbuigen of slingert hij de bocht uit.'

Toon Hardeman bij de robotarm (archieffoto)
Toon Hardeman bij de robotarm (archieffoto)

Dit komt doordat de scharnieren, of de `gewrichten', van robots niet stijf genoeg zijn, vertelt Hardeman. `Een menselijke elleboog bijvoorbeeld beweegt in principe in één richting. Maar als je je arm in een klem zet, merk je dat je elleboog toch ook een beetje naar andere kanten toe flexibel is. Bij een robot ga je ervan uit dat het scharnier helemaal star is. De arm wordt echter via een veer aangedreven door een motor, hierdoor zit er toch een klein beetje rek in. Met onnauwkeurigheden tot gevolg.'

Een van de oplossingen zou zijn om de slappere elementen stijver te maken. Maar behalve dat dat de robot duurder maakt, wordt deze ook zwaarder. En dat is niet altijd gewenst, aldus Hardeman. In zijn model pleit hij er daarom voor de onnauwkeurigheden te corrigeren in de software. `Zodra je weet dat de robot een millimeter afwijkt naar rechts, kun je hem in de andere richting bijsturen. Ook kan het helpen om het product dat gelast moet worden, anders onder de robot te plaatsen. Een betere werkhouding voor de robot leidt ook al tot nauwkeurigere resultaten.'

Toon Hardeman promoveerde vorige week bij de faculteit CTW.
Toon Hardeman promoveerde vorige week bij de faculteit CTW.

Het model van Hardeman is naar eigen zeggen nog niet af. `De technieken om de stijfheden te meten, moeten verder worden ontwikkeld. Dit is een goede aanzet daarvoor. Of de industrie al toe is aan duurdere en zwaardere robots die daardoor nauwkeuriger zijn, weet ik niet. De markt is niet groot. Bovendien is de onnauwkeurigheid van een robot relatief, want een mensenhand is stukken minder vast. Probeer maar eens uit de losse pols een perfect rechte lijn te tekenen. Dat lukt je niet.'

Stay tuned

Sign up for our weekly newsletter.