Løfte- og monteringsmanipulator for effektivisering av byggeprosesser

Through this project, a 7-axis robotic arm with a 16-meter range and lifting capacity of 250 kg (and 500 kg when fully equipped) has been developed. A prototype of the robot arm has been manufactured and is now being assembled in the Mechatronic Innovation Lab in Grimstad where functionality and relevant operations will be tested. The arm and control system have a universal design and are therefore easy to adapt to different operations. It has the ability to replace the tool at the end of the arm, making it applicable to many different operations. The robot arm has been developed based on expertise from the offshore industry, which is combined with new developments in instrumentation and robotics. It can therefore operate in a demanding environment, both outdoors and indoors, with high accuracy and large working area. The design is weight optimized around material selection and component selection. The arm therefore has a compact design and can easily be integrated into vessels, car trailers, trucks etc. It is also easy to transport and can therefore be placed where a job is to be done. Through this project, path planning algorithms, inverse kinematics and control systems have been developed. Sensors in the form of advanced laser / camera technology will be used in an autonomous control system. A virtual prototype has been created where the control system controls the virtual robot arm in a 3D simulator environment. This simulator environment includes HMI (Human-Machine Interface) or operator interface where you can control the arm, or choose whether you want to operate it in the simulator environment (gamification mode) for example training of operations

Det er utviklet og produsert en 7-akset robotarm med kontrollsystem. I forbindelse med utvikling av kontrollsystemet er det også utviklet en metode å gjøre dette på en måte som er mer effektiv enn hvordan dette ble gjort tidligere.

Prosjektets formål er å utvikle en løfte- og monteringsmanipulator med mulighet for overføring av data fra prosjekteringsverktøy. Dette kan gjøre det mulig å hel- eller del- automatisere montering og håndtering av fasadeplater/ takplater/ vinduer med mulighet for boring av hull, skru inn skruer osv. Det unike med løfte- og monteringsmanipulatoren er at den kombinerer det beste av ulike teknologier, som tilpasses og videreutvikles for formålet, for å kunne operere i et krevende miljø, både utendørs og innendørs, med høy nøyaktighet og stort arbeidsområde. Formålet med utstyret er å effektivisere montasje og andre bygge operasjoner, på steder som er vanskelig tilgjengelig, og som vil kreve ekstra sikkerhetstiltak (som f.eks. bygging av stilas e.l.) og for å få gjennomført oppgavene på en sikker måte. Ved å innføre del-automatiserte byggeprosesser, vil man bidra til en økt kvalitet, redusere HMS utfordringer og øke effektiviteten. Manipulatoren bør være lett å transportere og plassere der det skal gjøres en jobb. Samtidig må de ha høyt presisjonsnivå i arbeidsprosessen kombinert med rekkevidde og fleksibilitet tilpasset de operasjonene som skal utføres. Manipulatorene må kunne operere etter predefinerte operasjonsmønster,kombinert med maskinsyn og andre sensorer som kraftsensorer etc. Designet vil også kreve utvikling av styringssystemer som for eksempel tar hensyn til fleksibilitet i konstruksjonen, og som benytter seg av maskinsyn og andre sensorer. Det må også utvikles styresystem som håndterer at to eller flere operasjoner utføres samtidig for å løse en oppgave, og det må legges til rette for å kunne hente data fra prosjekteringsverktøy.