Energy consumption analysis for a 6-axis industrial robot in the packing process

• Autorzy: Strączyński Paweł , Gruszka Łukasz , Kazała Robert , Grzmil Tomasz

Identyfikatory

DOI

10.15199/48.2024.12.01

Warianty tytułu

PL

Analiza zużycia energii dla 6-osiowego robota przemysłowego w procesie pakowania

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

Electrically powered handling robots are increasingly used in packaging systems. One of the ways to improve the energy efficiency of such systems is to use the trajectory of robots movement determined taking into account energy consumption. The article presents an analysis of the influence of the position of the robot base on electricity consumption for a 6-axis robot used in the packaging process. The research was carried out on a real object. The research took into account the energy consumption of individual robot joints, taking into account the current limitations resulting from the applied drive control algorithm. The presented results and the analysis carried out allow for the planning of movement trajectories allowing for the reduction of energy consumption in robotic systems.

PL

W systemach pakowania coraz częściej stosuje się roboty manipulacyjne zasilane elektrycznie. Jednym ze sposobów poprawy efektywności energetycznej tego typu systemów jest wykorzystanie trajektorii ruchu robotów wyznaczonej z uwzględnieniem zużycia energii. W artykule przedstawiono analizę wpływu położenia podstawy robota na zużycie energii elektrycznej dla 6-osiowego robota wykorzystywanego w procesie pakowania. Badania przeprowadzono na obiekcie rzeczywistym. W badaniach uwzględniono zużycie energii poszczególnych przegubów robota z uwzględnieniem aktualnych ograniczeń wynikających z zastosowanego algorytmu sterowania napędem. Przedstawione wyniki oraz przeprowadzona analiza pozwalające na planowanie trajektorii ruchu pozwalających na zmniejszenie zużycia energii w systemach zrobotyzowanych.

Słowa kluczowe

EN

industrial robot; energy consumption; robot path planning

PL

robot przemysłowy; zużycie energii; planowanie ścieżki robota

• Wydawca: Wydawnictwo SIGMA-NOT
• Czasopismo: Przegląd Elektrotechniczny
• Rocznik: 2024
• Tom: R. 100, nr 12
• Strony: 1--4
• Opis fizyczny: Bibliogr. 9 poz., rys., tab.

Twórcy

autor

Strączyński Paweł

• Department of Industrial Electrical Engineering and Automation, Kielce University of Technology, Kielce

• https://orcid.org/0000-0002-9116-0266

autor

Gruszka Łukasz

• Institute of Automatic Control and Robotics, Warsaw University of Technology, Warsaw

• https://orcid.org/0000-0002-1597-927X

autor

Kazała Robert

• Department of Industrial Electrical Engineering and Automation, Kielce University of Technology, Kielce

• https://orcid.org/0000-0002-3859-7274

autor

Grzmil Tomasz

• SORTER Michał Ziomek Spółka Jawna

Bibliografia

• [1] R. D. Atkinson, Robotics and the Future of Production and Work, Information Technology & Innovation Foundation, 2019
• [2] D. Meike, M. Pellicciari, G .Berselli, “Energy Efficient Use of Multirobot Production Lines in the Automotive Industry: Detailed System Modeling and Optimization,” IEEE Transactions on Automation Science and Engineering, vol. 11, Issue: 3, 2014, pp. 798-809
• [3] D. Meike, M. Pellicciari, G. Berselli, A. Vergnano and L. Ribickis, "Increasing the energy efficiency of multi-robot production lines in the automotive industry", 2012 IEEE International Conference on Automation Science and Engineering (CASE), 2012, pp. 700- 705, doi: 10.1109/CoASE.2012.6386391.
• [4] Carabin, G.; Wehrle, E.; Vidoni, R. A Review on Energy-Saving Optimization Methods for Robotic and Automatic Systems. Robotics 2017, 6, 39. https://doi.org/10.3390/robotics6040039
• [5] A. Mohammed, B. Schmidt, L. Wang, i L. Gao, „Minimizing Energy Consumption for Robot Arm Movement”, Procedia CIRP, t. 25, s. 400–405, 2014.
• [6] K. Paes, W. Dewulf, K. Elst, K. Kellens, i P. Slaets, „Energy Efficient Trajectories for an Industrial ABB Robot”, Procedia CIRP, t. 15, s. 105–110, 2014.
• [7] L. Wang, A. Alhusin Alkhdur, X. Wang, i B. Schmidt, „Energyefficient robot applications towards sustainable manufacturing”, International Journal of Computer Integrated Manufacturing, t. 31, s. 692–700, lip. 2018.
• [8] P. Boscariol and D. Richiedei. Trajectory design for energy savings in redundant robotic cells. Robotics, 8:15, 2019
• [9] G. Carabin, E. Wehrle, and R. Vidoni. A review on energy saving optimization methods for robotic and automatic systems. Robotics, 11 2017

Uwagi

Opracowanie rekordu ze środków MNiSW, umowa nr POPUL/SP/0154/2024/02 w ramach programu "Społeczna odpowiedzialność nauki II" - moduł: Popularyzacja nauki i promocja sportu (2025).