Autonomous materials handling robot for advanced manufacturing applications

• Autorzy: Butler L.J. , Bright G.

Warianty tytułu

PL

Autonomiczny robot do transportu i podawania materiału w zaawansowanych aplikacjach produkcyjnych

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

There is a need for mobile robots in reconfigurable manufacturing systems to reduce bottlenecks that occur in associated materials handling systems. These bottlenecks can occur as a result of the mass production of custom products. The project has focused on researching, designing, assembling, testing and validating a two-wheeled autonomous materials handling robot for reconfigurable manufacturing systems. A Mechatronic engineering approach, (system integration), has been used for the project. The approach required a vehicle that was dynamically and statically stable while in operation. Research has been done to obtain the optimum control strategy for the purpose of keeping the robot balanced for variable load characteristics. A navigation system has been researched that will allow the vehicle to perform materials handling tasks necessary to reduce bottlenecks. A wireless communication system has also been incorporated into the infrastructure of the vehicle. Performance analysis and testing in a reconfigurable production environment proves the viability of the materials handling system. This involves vehicle scheduling and routing while performing materials handling tasks.

PL

W rekonfigurowalnych systemach produkcyjnych istnieje zapotrzebowanie na zastosowanie mobilnych robotów pozwalających na złagodzenie problemów "wąskich gardeł", które występują w skojarzonych systemach transportu i podawania materiałów. Takie wąskie gardła mogą wystąpić również podczas masowej produkcji wyrobów powszechnego użytku. Omawiane przedsięwzięcie było ukierunkowane na badania, projektowanie, montaż, testowanie i walidację dwukołowego autonomicznego robota do transportu i podawania materiałów stosowanego w rekonfigurowalnych systemach produkcyjnych. Dla potrzeb tego przedsięwzięcia zastosowano podejście inżynierii mechatroniczej (integracja systemu). Takie podejście wymagało użycia urządzenia jezdnego, które byłoby dynamicznie i statycznie stabilne w trakcie działania. Przeprowadzono badania ukierunkowane na uzyskanie optymalnej strategii sterowania, pozwalającej na utrzymanie robota w równowadze przy zmiennych charakterystykach obciążenia. Poszukiwano też takiego systemu nawigacji, który pozwoli pojazdowi wykonywać zadania związane z transportem i podawaniem materiałów, niezbędne do zmniejszenia uciążliwości "wąskich gardeł". Do infrastruktury pojazdu włączono również bezprzewodowy system łączności. Analiza parametrów eksploatacyjnych oraz testowanie w rekonfigurowalnym środowisku produkcyjnym udowodniły przydatność systemu do transportu i podawania materiałów. Te badania obejmowały opracowanie harmonogramów czasowych i tras ruchu pojazdu podczas wykonywania zadań związanych z zadaniami transportu i podawania materiałów.

Słowa kluczowe

EN

manufacturing; materials handling; robotics

PL

produkcja; transport i podawanie materiałów; robotyka

• Wydawca: Wydawnictwo Instytutu Technicznego Wojsk Lotniczych
• Czasopismo: Journal of KONBiN
• Rocznik: 2008
• Tom: No. 5 (8)
• Strony: 17--26
• Opis fizyczny: Bibliogr. 7 poz.

Twórcy

autor

Butler L.J.

autor

Bright G.

• University of KwaZulu-Natal, King George V Avenue, 4041, Durban, South Africa

Bibliografia

• 1. Bolton W., Mechatronics: Electronic Control Systems in Mechanical and Electrical Engineering, 3rd Ed., Pearson Prentice Hall, Essex, England, 2003.
• 2. Jiao J., Tseng M.M., "Fundamentals of product family architecture", Integrated Manufacturing Systems, Vol 11, Issue 7, 2000.
• 3. Mehrabi M.G., Ulsoy A.G., Koren Y., "Reconfigurable manufacturing systems: Key to future manufacturing", Journal of Intelligent Systems, Vol 11, Nr 4, pp 403-419, August, 2000.
• 4. Nguyen H.G., Morrell J., Mullens K., Burmeister A., Miles S., Farrington N., Thomas K., and Gage D.W., "Segway Robotic Mobility Platform" SPIE Proc. 5609: Mobile Robots XVII, Philadelphia, PA, October 26-28, 2004.
• 5. Ooi R.C., "Balancing a Two-wheeled Autonomous Robot", School of Mechanical Engineering, The University of Western Australia, 2003.
• 6. The Player Project http://playerstage.sourceforge.net
• 7. Welch G., Bishop G., "An introduction to the Kalman filter", Department of Computer Science, University of North Carolina at Chapel Hill, Chapel Hill, North Carolina, 2006.