Så kan människor och robotar samarbeta

Robot + människa = sant. Ett flerårigt LiU-projekt har visat hur stora industrirobotar och människor kan samarbeta i framtiden.

robotuppvisning liuFadi Basher, tekniker från Scania, testar den nya demonstrationsanläggningen på LiU. Doktoranden Varun Gopinath till vänster. Foto: Mikael SönneOvanligt stora robotar

Robotar är i sig inte något nytt. Redan på 1970-talet byggde dåvarande Asea, i dag ABB, de första eldrivna industrirobotarna och under senare år har flera företag utvecklat små samarbetsrobotar, specialbyggda för att arbeta ihop med människor, i så kallade samverkande system.

Att riktigt stora industrirobotar – med en lyftkraft på kanske 200 kilo – samverkar med människor, förekommer däremot inte. Dessa robotar har hittills ansetts så farliga att de fått arbeta på egen hand i väl inhägnade områden.

Forskningsprojektet ToMM2 – Team of Man and Machine – har undersökt om ett sådant samarbete alls är möjligt. Och hur det i så fall skulle gå till.

- Mycket har handlat om risker, hur bedömer vi riskerna och hur kan vi minimera dem. Vi har också tittat på hur ny teknik, som sensorer, kan användas i det här arbetet. Jag tycker att vi har kommit långt, säger LiUs akademiska ledare för ToMM2, Kerstin Johansen, och konstaterar att samarbetet människa-robot är fullt möjligt.

Demonstration på LiU

robotuppvisning liuVarun Gopinaths doktorsavhandling är en viktig del av projektet ToMM2.Nyligen hölls en demonstration av en anläggning som LiU byggt upp i samarbete med Volvo Cars. Vid arbetsstationen lyfter en stor industrirobot ut en panel som sedan skruvas fast av en montör. Momentet ställer inga större krav på robotens styrka – panelen är inte särskilt tung – men däremot på räckvidd och jämnhet i rörelsen. För att simulera det löpande bandet på Volvo rör sig robotarmen tre meter under monteringsmomentet.

Mellan montören och maskinen står ett stängsel som är drygt en meter högt. Alla andra fysiska barriärer är borta, och egentligen hade forskarna velat få bort också det.

- Ju färre hinder desto bättre. Det gör att arbetsstationerna kan göras mindre och att ytorna i fabriken utnyttjas effektivare. I det här fallet lyckades vi få bort alla hinder utom ett, och det tycker jag att vi ska vara nöjda med, säger Kerstin Johansen.

Hon ser samarbetet mellan robotar och montörer som en del av framtiden för svensk industri.

- Ja, jag tror att det kan öka möjligheten att behålla industri i landet. För personalen kan det också innebära bättre arbetsmiljö om man till exempel slipper ett antal tunga lyft. Jag ser det som win-win som alla parter tjänar på.

robotuppvisning liuStefan Axelsson från Volvo Cars.Tusentals robotar på Volvo

Volvo Cars, som definierat just den här arbetsstationen, använder redan flera tusen robotar i produktionen. Men då rör det sig om robotar som arbetar på egen hand. Stefan Axelsson från Volvo Cars, som var med vid demonstrationen, är mycket nöjd med resultatet – men är inte säker på om arbetssättet kommer att införas på fabriken i Göteborg.

- Tekniken fungerar, det har LiU visat. För oss blir det mer en filosofisk eller principiell fråga om vi vill använda robotar på det här sättet. Vi måste ta ställning till maskinens underhåll och vi vet inte heller riktigt vad facket kommer att säga. Vi har inte riktigt bestämt oss, säger Stefan Axelsson.

Mycket av arbetet inom ToMM2 har utförts av doktoranden Varun Gopinath, vid avdelningen för Maskinkonstruktion, som lägger fram sin doktorsavhandling i vår. Han betonar vikten av samarbete, både med stora företag som Volvo Cars och Scania, samt olika studentgrupper. Dessutom har ett lokalt företag bidragit med den sensorteknik som används vid demonstrationsanläggningen.

- Automatiseringen finns överallt i samhället. Vi har visat hur det här arbetssättet kan införas i industrin med bibehållen säkerhet. Det här löser inte alla problem för industrin, men det kan definitivt hjälpa till, säger han.

ToMM2-projektet har också en viktig hållbarhetsaspekt. I och med att traditionella industrirobotar kan anpassas för samverkan med människor, behöver de kanske inte skrotas utan kan utvecklas vidare i framtiden. Samtidigt finns mer att göra. Teknologin utvecklas kontinuerligt, kommunikationsgränssnitten måste vara säkra och ha kapacitet för ökat informationsutbyte, och så vidare.

Fakta ToMM

  • robotuppvisning liuHuvudpersonen själv, en industrirobot av modellen Kuka.ToMM startade 2013 med syftet att undersöka samarbetsformer mellan stora robotar och människor. Förutom LiU och Volvo Cars har även Scania, Volvo AB och SwereaIVF ingått i projektet. Vinnovas program för Fordonsstrategisk forskning och innovation (FFI) har bidragit med en viktig del av finansieringen.
  • I projektets andra fas, ToMM2, har LiU byggt upp två demonstrationsanläggningar för att se hur tekniken fungerar och för att undersöka vilka problem/ utmaningar som finns, inte minst gällande säkerhet. Den första arbetsstationen byggde på en idé från Scania och den andra, som nyligen visades upp, på ett förslag från Volvo.
  • En fortsättning på ToMM är det så kallade SCOR-projektet. Där är målet att skapa en generell modell för hur man hanterar säkerheten i ett system där människa och robot samverkar.

robotuppvisning liu

Docent Kerstin Johansen är LiU:s akademiska ledare av ToMM2-projektet. 

robotuppvisning liu

Varun Gopinath och Åke Gustafsson från Volvo demonstrerar anläggningen.

robotuppvisning liu

Demonstrationen av ToMM2-projektet var välbesökt. 

Kontakt

Senaste nytt från LiU