Det normale i dag er at roboter arbeider bak et sikkerhetsgjerde. Må noen inn bak gjerdet­, må roboten slås av eller få redusert fart. Foto: Bremen Institut für Produktion und Logistik GmbH (Bilde: Bremen Institut für Produktion und Logistik Gmbh)
Prosjektet INSA har som mål å gjøre det sikrere for mennesker og maskiner å arbeide sammen, blant annet ved bruk av laserskannere og sensorer både på roboter og arbeidstøy. (Bilde: Bremen Institut für Produktion und Logistik Gmbh)
Professor Olav Egeland mener pro­blem­stillingen som det tyske prosjektet reiser er svært aktuell. Han kjenner til at det arbeides med en del løsninger som skal gjøre det enklere for mennesker og roboter­ å arbeide sammen. (Bilde: Arne Asphjell, NTNU)
Kompaktrobotene fra Universal Robots kan arbeide uten sikkerhetsgjerde, men det forutsetter at de kjører på lav hastighet og håndteres av øvet personell. (Bilde: Ukjent)

Robotene ut av buret

Dagens sikringssystemer i robotmiljøer medfører ofte produksjonsstopp og er egentlig lite effektiv. Tyske forskere arbeider for å gjøre robotene mer hensynsfulle.

I dag er robotene omgitt av et sikkerhetsgjerde for å hindre dem i å komme i kontakt med og skade personer. Uhell skjer av og til likevel som følge av uønsket nærkontakt med roboter og selskapene taper hvert år store summer som følge av nødvendig produksjonsstopp når mennesker av ulike grunner må inn bak sikkerhetsgjerdet som omgir robotene for å omprogrammere dem eller utføre andre serviceoppgaver.

Prosjektet INSA

Prosjektet INSA, Integrierte Schutz- und Sicherheitskonzepte in Cyber-Physischen Arbeitsumgebungen, er et stort og ambisiøst prosjekt har som mål å få robotene ut av buret.

– Vi utforsker løsninger for å gjøre det mulig for mennesker og roboter å arbeide hånd i hånd, sier professor Michael Lawo fra TCI som er en av forgrunnsfigurene i prosjektet.

Lawo eksperimenterer med forsøksroboter ved teknologisenteret TZI ved Bremen universitet. Noen av forsøksrobotene er utstyrt med en laserskanner som melder fra til programvaren når noe kommer innenfor robotens aksjonsradius. Det medfører øyeblikkelig stans i robot­armens bevegelser. Hvis forskeren nærmer seg maskinen med hånden, stopper den, selv om den ikke er ferdig med jobben.

Les: Robot inspiserer vannrørene

Et stort prosjekt

INSA er et stort prosjekt med mange aktører, blant annet Teknologisenteret for for informatikk og informasjonsteknikk ved Bremen universitet sammen med Bremer institutt for produksjon og logistikk (BIBA) I tillegg deltar også ThyssenKrupp System Engineering GmbH i prosjektet.

Prosjektet tar sikte på å lage nye systemer, blant annet ved bruk av sofistikerte sensorer både på robotene selv og på arbeidstøyet. Dette er særlig aktuelt i Tyskland hvor tettheten av roboter i industrien er blant den høyeste i verden. Prosjektet er finansiert av det føderale departementet for økonomi og energi som har gått inn med rundt 2,2 millioner Euro over en periode på tre år.

Michael Lawu forteller at prosjektet ennå ikke er avsluttet, men vil fortsette ut neste år. Etter det kan de løsningene de anbefaler implementeres i industrien.

Les: Gir bort moderne roboter til skolen

Aktuell problemstilling

Professor i produksjonsautomatisering ved Institutt for produksjons- og kvalitetsteknikk ved NTNU, Olav Egeland, kjenner ikke spesielt til det tyske prosjektet, men understreker at problemstillingen er svært aktuell. Han forteller at det ifølge en ISO-standard er mulig å arbeide i nærkontakt med roboten hvis den går langsommere enn 25 cm i sekundet og det ikke er klemfare. Det nåværende sikkerhetssystemet er likevel noe tungvint.

– Det hadde vært kjekt om de kunne arbeide sammen, sier han.

Professor Olav Egeland mener pro­blem­stillingen som det tyske prosjektet reiser er svært aktuell. Han kjenner til at det arbeides med en del løsninger som skal gjøre det enklere for mennesker og roboter­ å arbeide sammen. Arne Asphjell, NTNU

Blir testet ut

NTNU-professoren vet at det arbeides med en del alternative løsninger slik at roboter og menneskelige arbeidere kan arbeide i større nærkontakt. Det tyske prosjektet synes han høres interessant ut og mener dette kan være en måte å gjøre det på. Her i Norge prøver man ut ulike metoder for å gjøre arbeid i robotmiljø sikrere. Noen har brukt polstrete roboter og han vet at laserskannere og kamerasystem blir prøvd ut.

– Men alt slikt må jo gjøres i laboratoriesammenheng, legger han til.

En dansk robot som er på markedet er laget spesielt for at den skal være lett å sette opp og at den ikke skal trenge sikkerhetsgjerde. Likevel må man være forsiktig så operatøren ikke kommer i klem.

– Den er i bruk i industrien og det er lettere for folk å arbeide sammen med den, forteller han.

Les: Robot blir raskt lønnsom hos Nortura

Den danske roboten Universal Robots UR-5, er en liten og lett robot som er laget for å kunne arbeide i samarbeid med menneskelige arbeidere og er allerede tatt i bruk av Volkswagenkonsernet der den blant annet brukes til å montere glødeplugger og isolere topplokket i motorene.

Robotarmen har seks akser og ved hjelp av den integrerte sikkerhetsmodusen er det mulig for denne å arbeide i nær kontakt med menneskelige arbeidstakere uten noen form for sikkerhetsgjerde eller andre former for fysiske barrierer. Robotene er ekstremt kompakte og er enkle å programmere. Ifølge produsenten har den en håndteringsvekt på opptil fem kilo og en rekkevidde på 85 cm.

Selskapet har imidlertid en større utgave, som har betegnelsen UR10 og en håndteringsvekt på 10 kilo. Rekkevidden er på 130 cm. I tillegg finnes det også en mindre utgave med en håndteringsvekt på tre kilo. Alle modellene er samarbeidende roboter som kan kjøre uten avskjerming.

Universal Robots har modeller som egner seg til mange typer arbeidsoppgaver uten sikkerhetsgjerde, de er blant annet god til pakking og palletering. Ukjent

Fokus på sikkerhet

En av dem som forhandler den danske roboten i Norge er selskapet Buind Automasjon AS i Hønefoss. Prosjektleder Geir Dybdahl forteller at robotenes samarbeidende egenskaper ikke er basert på sensorer, men på motstand.

– De har ikke så stor kraft. Kjører de borti noe, så stopper de, forklarer han.

For å ivareta sikkerheten, kjøres robotene på lave hastigheter. Han forklarer at det er hastighetsbegrensninger for at roboter av denne typen kan stå uten sikkerhetsgjerdet. Begrensningen er ifølge ham på omtrent ti sykluser per minutt. I tillegg skal den betjenes av øvet personell.

Han forteller at de også har sikkerheten i tankene når de lager verktøy til denne roboten. Da unngår de spisse og skarpe hjørner.

Under disse forutsetningene har disse kompaktrobotene ikke behov for verken noe sikkerhetsgjerde eller de sensor-baserte sikkerhetsanordningene som de tyske forskerne i INSA-prosjektet prøver å finne fram til.

Les også: Robotene styres mer nøyaktig

Prosjektleder Geir Dybdahl ved Buind Automasjon A/S i Hønefoss viser fram kompaktroboten fra Universal Robots, som de forhandler. Ukjent

Enkle å programmere

Dybdahl forteller at robotene er svært anvendelige og lette å programmere.

– Det er bare fantasien som setter grensen for hva de kan brukes til, sier Dybdahl.

Her i Norge brukes de likevel mye til pakking og palletering. Maskinen er god til å plukke esker og setter dem på paller, men de brukes også mye på verksteder der de bruker CNC-maskiner. Robotene blir der ofte satt til å ta arbeidsstykker ut og inn av CNC-maskinene.

Buind Automaskin AS er egentlig en bedrift som driver med CNC og Dybdahl forteller at det ikke er så lenge siden de begynte å selge roboter. En viktig fordel med denne lille, kompakte roboten er ifølge ham prisen. En stor pakkemaskin koster ifølge ham fra 600.000 til 700.000, mens denne roboten er priset til rundt 250.000 kroner. En stor pakkemaskin krever også mye oppfølging av kunden, mens denne roboten er lett å håndtere og programmere.

– Du kan faktisk bare leie den dit du vil, så registrerer den det som et punkt, forklarer han.