Razendsnel een complex traject volgen met grote nauwkeurigheid, daarvoor ontbreekt het robots nog aan een vaste hand. Dit wordt veroorzaakt door de flexibiliteit in de ‘gewrichten’ van de robot, aldus promovendus Toon Hardeman van de Universiteit Twente. Hij heeft een model ontwikkeld dat deze beperkingen blootlegt en waarmee de prestaties van robots zijn te verbeteren.
Van punt naar punt bewegen, dat is een robot op het lijf geschreven. Moet de tip van de robot -bijvoorbeeld een laskop- echter een ingewikkeld parcours afleggen, dan kan hij gaan trillen, doorbuigen of de bocht uit slingeren. Bij de huidige eisen aan de nauwkeurigheid is deze afwijking al snel te groot: zo wordt voor gerobotiseerd laserlassen al gestreefd naar een maximale afwijking van een tiende millimeter, terwijl de kop beweegt met een snelheid van 10 tot 20 centimeter per seconde. Zonder aanpassingen halen de huidige robots die nauwkeurigheid niet.
Flexibele gewrichten
De onnauwkeurigheid zit in de ‘gewrichten’ van de robot: de aandrijving en de scharnieren. En daar zit ook de tekortkoming van de meeste robotmodellen, die de robot beschrijven als een star geheel. Hardeman heeft zich daarom toegelegd op de flexibiliteit van de scharnieren. Om de beweging van de robot te beschrijven, past hij een niet-lineaire eindige elementen methode toe.
Nieuw is de manier waarop hij de afzonderlijke onderdelen van de robot beschrijft: door aan elk element een massa, zwaartepunt en massatraagheid toe te kennen, weet hij de bewegingsvergelijkingen te vereenvoudigen en de rekentijd binnen de perken te houden. Daarnaast laat hij zien dat een aantal karakteristieke eigenschappen van de robot relatief eenvoudig zijn te herleiden uit meting van de motorpositie en het motorkoppel, met verschillende identificatietechnieken.
