Learning-systems-Mobile-Robotics

Mobile Robotik für Ausbildung und Forschung

Mobile Roboterplattform für AGV- und AMR-Lerninhalte für die Industrie 4.0

Die Digitalisierung hat in fast allen Bereichen der Industrie Einzug gehalten. Automated Guided Vehicles (AGV) haben in den letzten Jahren einfache Logistikaufgaben übernommen. Fabriken werden intelligent, Maschinen werden miteinander kommunizieren und künstliche Intelligenz wird in Zukunft neue Möglichkeiten zur Prozessoptimierung ermöglichen. Individualisierte Produkte stellen höhere Anforderungen an eine flexible Produktion, daher ist Losgröße 1 das Ziel, das erreicht werden soll. Dies hat Auswirkungen auf den Materialfluss und die Logistikprozesse. Autonome Mobile Roboter (AMR) werden zunehmend neben Industrierobotern eingesetzt. Gestiegene Anforderungen an individuelle Logistikprozesse machen die Weiterentwicklung mobiler Roboter notwendig.

Robotino 4 an Lernstation

Robotino ® 4

Mit unserem neuen Robotino® 4 sind Sie in der Lage, Auszubildende in der Berufsausbildung oder Studenten in akademischen und Forschungsberufen speziell für die Erwartungen der Industrie 4.0 zu qualifizieren. Die Lerninhalte vermitteln genau das Fachwissen, das für zukunftsorientierte Berufe erforderlich ist.

Auch die flexible mobile Robotikplattform Robotino® 4 hat etwas Neues gelernt. Robotino® 4 hat sich mit strukturellen und technischen Innovationen weiterentwickelt. Wir haben für Sie ein ganzheitliches Schulungskonzept entwickelt, das aus Hardware, Software und umfangreicher Schulungsdokumentation besteht.

Mit Robotino® in die Industrie 4.0

Unser Lernsystem für den Einstieg in die mobile Robotik eignet sich sowohl zur Vermittlung von Grundlagenthemen der Mechatronik und Informatik, als auch zum Einsatz in weiterführenden Applikationen in den Bereichen autonomer mobiler Robotersysteme (AMR), so wie automatisiert geführter Fahrzeuge (AFTS/AGV) Mit seinen offenen Schnittstellen ermöglicht es den schnellen Zugang in die Vermittlung von Themen der Logistik von morgen.

Robotino 4 Sensor

Alles im Blick

Im Chassis befinden sich neun Infrarot-Abstandssensoren und zahlreiche vorbereitete Befestigungsmöglichkeiten. Zusätzlich sind ein analoger induktiver und zwei optische Sensoren beigelegt, mit denen Robotino® z.B. vordefinierte markierte Wegstrecken erkennt und verfolgt.
Robotino® wird mit einem erweiterten Bildverarbeitungssystem ausgeliefert, dass mit Stereo/RGBd Kameraeinheit eigenständig die Umgebung wahrnimmt und darin frei navigieren kann. Diese autonomen Funktionen lassen sich nahtlos in ablaufbasierte Programme einfügen

Omnidirektionaler Antrieb

Die drei Antriebsbaugruppen des Robotino® sind in einem stabilen Edelstahlchassis integriert. Mittels omnidirektionalem Antrieb fährt Robotino® wendig in die Richtungen vorwärts, rückwärts, seitwärts und dreht sich auf der Stelle. Drei robuste DC Industriemotoren mit optischen Drehgebern erlauben Geschwindigkeiten bis zu 10 km/h bei hoher Verlässlichkeit.

Pausenlos im Einsatz

Die Spannungsversorgung erfolgt über bis zu vier 18 Volt Lithium-Ionen-Akkumulatoren, die jeweils eine Laufzeit von zweieinhalb Stunden aufweisen. „Hot-Swap“ gewährleistet einen Austausch bei laufendem Betrieb. Das System schaltet sich rechtzeitig ab, wenn der Ladezustand zu niedrig ist.
Herausgelöst können die Akkumulatoren in unter einer Stunde geladen werden. So kann Robotino® während der gesamten für Experimentierzeit seine Mobilität bewahren und muss nicht neugestartet werden.

Robotino 4 Anschlüsse

Erweiterbarkeit

Über Standardschnittstellen wie USB (4x USB 3, 2x USB 2) und Ethernet lassen sich weitere Komponenten an die Robotersteuerung anbinden. Darüber hinaus stellt die Steuerung für eine spätere Erweiterung analoge und digitale Ein-/Ausgänge sowie Relaisausgänge für zusätzliche Aktorik bereit.
Um in der Standardausstattung nicht verfügbare Schnittstellen wie z.B. RS422, EIA-485 oder IEEE 1394 zu unterstützen, sind zwei PCI Express Slots für Schnittstellenkarten vorhanden.
An einem zusätzlichen Motoraus- und Encodereingang lassen sich beispielsweise elektrische Zusatzachsen und Greifer anbinden und per PWM ansteuern.

Steuerung

Das Gehirn von Robotino® ist ein robuster Embedded PC nach COM Express Spezifikation.
Damit wird die Skalierbarkeit der Rechenleistung erreicht. In Robotino® kommt ein leistungsfähiger 4-Kern Prozessor mit Hyperthreading zum Einsatz. Das Betriebssystem sowie alle Nutzerdaten liegen auf einer auswechselbaren Solid State Disk (SSD) mit 64 GB. Alle Daten sind frei und unverschlüsselt zugänglich. Daten und Befehle können komfortabel über den angeschlossenen Access Point in 2,4 und 5 Ghz übertragen werden. Mittels Umschalter kann ein eigenes Netzwerk aufgespannt oder sich mit einem bestehenden Netzwerk verbunden werden. Die Motorregelung übernimmt ein 32 Bit-Mikrocontroller, der direkt die PWM-Signale zur Ansteuerung von bis zu vier elektrischen Gleichstrommotoren erzeugt.

Robotino_graphische_programmierung

Grafische Programmierung

Robotino® View ist die interaktive grafische Programmier- und Lernumgebung für Robotino®. Sie kommuniziert über Wireless LAN direkt mit dem Robotersystem, und kann lokal auf Robotino® ausgeführt werden. Das Programmiersystem vereint moderne Bedienkonzepte für den einfachen Einstieg in die Roboterprogrammierung ohne Quellcode. Über diverse vorgefertigte Funktionsblöcke können neben dem Zugriff auf Sensorik und Batteriedaten auch neutrale Blöcke wie bspw. Funktionsgeneratoren oder Logikoperatoren mit einem Klick hinzugefügt werden. Abgerundet wird der Umfang durch den Zugriff auf die jederzeit bereitstehenden autonomen Funktionen zur Navigation in vorher erkundeten Umgebungen. Die in Minuten lauffähigen Anwendungen sind durch die intuitive Bedienung schnell erweiterbar und können wahlweise direkt auf dem Roboter ausgeführt und weiterentwickelt werden. Ergänzend zu dieser Oberfläche für Ablaufbasierte Programme bieten wir das kostenlose Tool Robotino® Factory an mit dem die für autonome Funktionen genutzte Kartierung und Navigation orchestriert wird. In der Laborumgebung können so in Minuten Pfade und Zielpositionen registriert und für die Programmierung abrufbereit gestellt werden.

Lernsysteme-Robotino-SIM

Robotino ® SIM Professional – das virtuelle Labor für die Arbeit mit Robotino ®

Mit diesem Softwarepaket stehen Ihnen diverse vorbereitete Modelle mit typischen Konfigurationen zur Verfügung.

Unabhängig von der Hardware gewinnen Sie erste Erkenntnisse und können Programme verbessern. Sie erstellen Ihre Anwendungen in sicherer Umgebung und arbeiten nahtlos mit dem realen Robotino ® weiter.

Robotino® SIM Professional

Arbeitsbuch-Ausbildungsunterlage

Das Arbeitsbuch zu Robotino ®

Mit elf aufeinander aufbauenden Projekten erschließt sich Ihnen die Welt der mobilen Robotik. Jede Projektaufgabe ist in eine praxisnahe Problemstellung eingebunden.

Arbeiten Sie mit folgenden Themengebieten:

  • Sensorik
  • elektrische Antriebstechnik
  • Regelungstechnik
  • Lokalisierung
  • Bildverarbeitung
  • und mehr

Weitere Infos zum Arbeitsbuch

Offene Programmierumgebung

Die Programmierschnittstelle (API) von Robotino® schafft die Vorrausetzung, verschiedene Programmiersprachen und -systeme für die Entwicklung eines Steuerungsprogramms zu nutzen. Die API unterstützt die folgenden Sprachen und Systeme:

  • C/C++, JAVA, .Net
  • LabVIEW und MATLAB\Simulink mit vorbereiteter Toolbox
  • Robot Operating System (ROSV1)
  • RESTful API: HTTP basierte Schnittstelle steht für Abruf und Übermittlung von Informationen zur Laufzeit bereit

Hardware-in-the-Loop Szenario

Mit unserem Softwareregler können Sie direkt auf die Motoren von Robotino® zugreifen. Erstellen Sie einen eigenen Motorregler, z.B. in MATLAB und passen Sie deren Regelkreis an.

Angepasst an Ihre Wünsche

Wir liefern Robotino mit Ihrem gewünschten Lieferumfang. Neben der Grundausstattung bestehend aus 2 optischen, einem analogen Sensor so wie der Aufbockvorrichtung für Tischexperimente können die Anzahl an Batterien (empfohlen sind 2 oder mehr), Netzteile, Anbautürme und Segmente frei gewählt und so auf Ihre Lernsituation angepasst werden


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Lernsysteme-CPFactory-Robotino

CP Factory

Die universelle Industrie 4.0 Forschungs- und Lernplattform

In der CP Factory ist Robotino ® im industriellen Einsatz zu finden.

Basierend auf der Middleware Smartsoft werden ein oder mehrere Robotino ® von MES 4 über einen Flottenmanager als AGV eingesetzt.

➔ wiki.openrobotino.org

Durch die Einbindung der CNC-Maschinen in Anlagen wie CP Factory erfolgt eine Ausbildung an komplexen Anlagen. Hier verknüpfen sich alle Teilgebiete von modernen Produktionsanlagen.

Mithilfe von mobilen Robotern ist auch die räumliche Trennung der einzelnen Systeme realisierbar.

Das muss ich sehen: Lernfabrik CP Factory