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Intuitive Offline-Programmierung

So programmiert sich der Roboter von selbst 

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Mensch- versus Roboterprogrammierung: Wer macht es besser?

Aber wie performt eine automatisch generierte Bewegung im Vergleich zu einer Bewegung, die manuell programmiert wurde? Dazu hat ABB im Rahmen einer Nutzerstudie (ABB-interne Studie) die Performance der von Automatic Path Planning generierten Transferbewegungen mit Bewegungen verglichen, die von Roboter­programmierern erstellt wurden.

Gegenstand der Studie war eine robotergestützte Klebezelle, wie sie in der Automobilindustrie zum Einsatz kommt. Das enge Layout der Zelle erschwerte die kollisionsfreie Programmierung. Die Anforderungen an den Roboter umfassten mehrere aufgabenbezogene Bewegungen (Aufnehmen, Absetzen, Reinigen und Kleben) sowie sechs Transferbewegungen. Die gewählte RobotStudio-Station wurde – ohne Originalprogramm – an drei Programmierer übermittelt, die bis zu 23 Jahre Erfahrung in der Robotersimulation besaßen.

Die Experten bekamen schriftliche Anweisungen, die Transferbewegungen für die jeweiligen Start- und Zielpositionen zu programmieren. Dabei sollten sie mit normalem Optimierungsaufwand eine gute Gesamtbewegungsdauer und einen möglichst geringen Energieverbrauch erreichen. Zudem mussten sie die Zeit erfassen, die sie vom Öffnen der Station in RobotStudio bis zum Abschluss der Programmierung benötigten.

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Ergebnisse der Studie

Erwartungsgemäß fielen die automatisch erstellte Bahn und die Expertenbahn sichtbar kürzer aus als die des Originalprogramms, wobei die Bewegungsdauer beim Originalprogramm 5,95 Sekunden, beim ­Experten 3,48 Sekunden und bei Robot­Studio 2,99 Sekunden betrug. Interessanterweise resultierte die Bahn von RobotStudio trotz des scheinbar kürzeren Wegs der Expertenbahn in einer schnelleren Bewegung und erwies sich zunehmend als glatter.

Auch wenn die Bewegungsdauer häufig die wichtigste Bemessungsgrund­lage für die Performance einer Roboteranwendung ist, gewinnt die Energieeffizienz zunehmend an Bedeutung. Doch bei einer manuellen Programmierung ist eine systematische Optimierung des bewegungsbezogenen Energieverbrauchs nicht praktikabel – besonders bei einer festen Geschwindigkeit. Hier bieten Bewegungsplanungsalgorithmen wie die von RobotStudio einen Mehrwert. Natürlich könnten auch Experten eine höhere Performance erzielen, wenn sie den Aufwand für die Optimierung eines Programms erhöhen würden. Mit Automatic Path Planning ließ sich diese Aufgabe in 1,5 Minuten erledigen – verglichen mit 21 Minuten für den schnellsten Experten.

In diesen 1,5 Minuten war die Konvertierung der Bahn in Rapid und die Synchronisierung mit der Steuerung enthalten. Somit könnten Experten bei der Programmierung von Transferbewegungen grundsätzlich auf RobotStudio Automatic Path Planning zurückgreifen und ihre Optimierungsbemühungen auf spezielle Fälle konzentrieren, in denen die automatische Bahnplanung an ihre Grenzen stößt. Nutzer mit weniger Erfahrung werden dadurch in die Lage versetzt, Roboterbewegungsprogramme mit wenig Aufwand zu erstellen.

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