Kolaborativní robot manipulující těžkým břemenem

Abstract

Tato diplomová práce se zaměřuje na inovativní metody manipulace těžkých břemen v průmyslovém prostředí s využitím kolaborativních robotů, přičemž hmotnost těchto břemen převyšuje efektivní zatížení, tedy nosnost samotného robota. Hlavním cílem je navrhnout pokročilé a bezpečné techniky pro přesun těchto těžkých břemen během montážních a výrobních operací, zejména při zakládání polotovarů do obráběcích strojů a jejich následném vyjmutí. Práce analyzuje stávající technologické přístupy a identifikuje jejich omezení, aby následně navrhla nová řešení, která tato omezení překonávají. Teoretická část poskytuje přehled historie a vývoje technik manipulace, zkoumá tradiční i kolaborativní roboty z hlediska jejich bezpečnosti a efektivity. Praktická část se zaměřuje na vývoj a experimentální ověření pěti různých metod manipulace, přičemž klíčový důraz je kladen na integraci elektronických antigravitačních vyvažovacích zařízení. Zvolené řešení bylo testováno prostřednictvím fyzického demonstrátoru, což vedlo k identifikaci optimálních postupů pro zvýšení efektivity a bezpečnosti průmyslových operací. Výsledky potvrzují, že využití kolaborativních robotů představuje značné výhody oproti tradičním manipulačním technikám, přičemž práce nabízí cenné poznatky a doporučení pro další výzkum v oblasti automatizace a robotiky.

The thesis deals with innovative methods for handling heavy loads in an industrial environment using collaborative robots, where the weight of these loads exceeds the robot effective load capacity. The main objective is to design advanced and safe techniques for moving these heavy loads during assembly and manufacturing operations, especially during the loading of blanks into machine tools and their subsequent removal. The work analyses existing technological approaches and identifies their limitations in order to subsequently propose new solutions that overcome these limitations. The theoretical part provides an overview of the history and evolution of handling techniques, examining traditional and collaborative robots in terms of their safety and efficiency. The practical part focuses on the development of five different manipulation methods and experimental validation of selected option with a focus on the integration of electronic anti-gravity balancing devices. The selected solution was tested through a physical demonstrator, leading to the identification of optimal procedures to improve the efficiency and safety of industrial operations. The results confirm that the use of collaborative robots presents significant advantages over traditional manipulation techniques, and the work offers valuable insights and recommendations for further research in automation and robotics.