Cobot jako platforma

18.02.2025 How to Informacje produktowe

Producent: Universal Robots

Zakłady przemysłowe

Transformacja współczesnego przemysłu, napędzana przez trzy kluczowe czynniki: rozwój sztucznej inteligencji (AI), rosnącą moc obliczeniową systemów obliczeniowych oraz fundamentalne zmiany w podejściu do procesów produkcyjnych i roli człowieka w przemyśle, nabiera tempa. Szczególnie postęp w dziedzinie AI otwiera nowe perspektywy w kontekście robotyzacji, stawiając przed nami istotne pytania o kierunki rozwoju tej technologii oraz strategie jej wdrażania i wykorzystania w praktyce.

Niniejszy artykuł koncentruje się na aspekcie robotów współpracujących (cobotów) w kontekście platformy technologicznej. Analizujemy złożoność wymagań stawianych cobotom, zarówno przez użytkowników końcowych, jak i twórców oprogramowania. Przedstawiamy kluczowe zastosowania oraz korzyści płynące z najnowszych osiągnięć w dziedzinie robotyki współpracującej, jednocześnie nakreślając trendy kształtujące przyszłość tej branży. Fundamentalne pytanie, które przyświeca naszej analizie, brzmi: czy współczesny cobot przekroczył już granicę bycia wyłącznie maszyną wykonawczą, stając się zaawansowaną platformą technologiczną?

Jak rozumieć pojęcie „cobot jako platforma”

Tradycyjne postrzeganie robotów współpracujących często ogranicza się do ich roli jako prostszych w obsłudze zamienników standardowych robotów przemysłowych. Rzeczywiście, coboty wyróżniają się łatwiejszym programowaniem oraz szybszą i tańszą integracją. Jednak koncepcja „cobota jako platformy" znacząco wykracza poza te podstawowe zalety, otwierając nowe możliwości w automatyzacji przemysłowej.

W tym innowacyjnym ujęciu cobot przestaje być wyłącznie urządzeniem wykonującym zaprogramowane sekwencje ruchów, a staje się wszechstronną, zintegrowaną platformą technologiczną. Funkcjonuje jako centralny punkt zarządzania procesami, łącząc w sobie możliwości mechaniczne, obliczeniowe i programistyczne. Ta kompleksowość często eliminuje potrzebę stosowania dodatkowej infrastruktury, takiej jak zewnętrzne sterowniki programowalne, interfejsy HMI czy dedykowane jednostki obliczeniowe.

Kluczową wartością takiego podejścia jest możliwość tworzenia standardowych, kompleksowych rozwiązań bazujących na ekosystemie cobota. Systemy te charakteryzują się autonomicznością działania, wysoką skalowalnością oraz prostotą konfiguracji i wdrożenia. Co szczególnie istotne, platformę można elastycznie dostosowywać do specyficznych wymagań produkcyjnych, tworząc zoptymalizowane rozwiązania dla konkretnych zastosowań przemysłowych.

Jak może wyglądać to w rzeczywistości

Koncept najlepiej zauważyć na konkretnych przykładach aplikacji, w których może być wykorzystywany robot współpracujący.

· Paletyzacja, ale wzory ułożenia warstw możesz szybko tworzyć lub wybierać bezpośrednio na dotykowym panelu robota. Przed uruchomieniem programu dostępna jest symulacja procesu. Podczas paletyzacji na ekranie wyświetlane są parametry pracy, a system automatycznie optymalizuje ruchy robota. Dzięki wbudowanemu czujnikowi siły/momentu robot wykrywa różnice w wysokości palet lub paczek i dostosowuje swoje działania do zmian. Stanowisko jest kompaktowe i w zależności od intensywności produkcji może być łatwo przenoszone w inne miejsce.

· Spawanie, ale cobota możesz postawić na stole spawalniczym, gdzie do tej pory znajdowało się stanowisko do spawania ręcznego. Masz możliwość podłączenia dowolnego źródła spawalniczego dzięki wbudowanemu interfejsowi.
Kolejne punkty ścieżki spawalniczej wskazujesz, przesuwając ręcznie narzędzie robota, a punkty zapamiętujesz wciśnięciem przycisku na kołnierzu robota. Niedokładności i przesunięcia detalu są korygowane automatycznie dzięki funkcji śledzenia spoiny, a przed zajarzeniem łuku możesz zweryfikować ścieżkę w wizualizacji na panelu robota.

· Obsługa maszyn, ale robot posiada prekonfigurowany interfejs, do którego podłączasz sygnały z CNC. Nie musisz pisać programu – wystarczy ręcznie wskazać położenie uchwytu, sposób wprowadzenia i wyprowadzenia części z maszyny oraz wzór odkładania obrobionych elementów. Każdy etap konfiguracji jest wspierany filmem instruktażowym dostępnym bezpośrednio w interfejsie użytkownika.

· Dowolna aplikacja, ale operatorzy mogą bezpiecznie współpracować z robotem dzięki konfigurowalnym funkcjom i urządzeniom bezpieczeństwa. Dodawanie nowych referencji sprowadza się do zmiany parametrów detalu na nowoczesnym panelu. W przypadku zatrzymania, cobot automatycznie próbuje ponowić ostatnią akcję, a jeśli to się nie uda, wysyła powiadomienie na telefon operatora.

Interfejs na ekranie panelu cobota Universal Robots.

1. Interfejs na ekranie panelu cobota Universal Robots.

Przedstawione przykłady wdrażane są w praktyce – nie są to futurystyczne wizje, ale rozwiązania dostępne już dziś, możliwe do zrealizowania bezpośrednio na robocie. Rosnące możliwości sprzętowe i programowe otwierają drogę do tworzenia znacznie bardziej zaawansowanych systemów, w których cobot odgrywa kluczową rolę.

Z czego wynika zmiana w postrzeganiu cobota

Wymagania klientów dotyczące stanowisk zrobotyzowanych stale ewoluują i rosną. Różnią się w zależności od specyfiki procesów, branży oraz wielkości przedsiębiorstwa. Klienci oczekują, że będą one dostosowane do ich potrzeb, przez co priorytet ich wymagań może znacząco się różnić. Wśród uniwersalnych wymagań znajdują się:

· Prostota obsługi – Stanowiska muszą oferować intuicyjny interfejs użytkownika, umożliwiający szybką konfigurację oraz programowanie. Operatorzy powinni być w stanie obsługiwać system bez zaawansowanych szkoleń technicznych.

· Łatwość wdrożenia - Rozwiązania powinny zapewnić minimalizację przestojów, dzięki szybkiej i łatwej integracji z kolejnymi urządzeniami.

· Niezawodność i wsparcie techniczne – Algorytmy predictive maintenance (predykcyjnego utrzymania ruchu) pozwalają na wczesne wykrywanie potencjalnych awarii. Dodatkowe funkcjonalności, takie jak wbudowane filmy instruktażowe, interaktywne przewodniki, czy możliwość zdalnego monitorowania i powiadamiania operatora o problemach, podnoszą komfort i efektywność pracy.

· Bezpieczeństwo – Roboty i urządzenia zabezpieczające muszą spełniać normy i być łatwe w konfiguracji, aby zapewnić możliwość bezpiecznej pracy w wymagających warunkach produkcyjnych.

Rozwiązania „cobot jako platforma” w większości przypadków spełniają te wymagania, oferując wszechstronność, prostotę użytkowania i możliwość integracji z nowoczesnymi procesami produkcyjnymi. Dzięki temu, stacje z cobotami znajdują zastosowanie zarówno w małych, jak i dużych przedsiębiorstwach, wspierając ich rozwój i konkurencyjność.

Na jakie aspekty zwracają uwagę deweloperzy, tworzący nowoczesne rozwiązania

W świetle nowoczesnych technologii same zdolności mechaniczne ramion to za mało. Kluczowym aspektem decydującym o ich sukcesie jest zaawansowane oprogramowanie, które pozwala na elastyczne wdrożenie w różnych środowiskach przemysłowych, a także zestaw narzędzi i funkcji, które odpowiadają na potrzeby integratorów i deweloperów.

· Nowoczesne SDK (Software Development Kit) – Otwarte środowisko programistyczne, z dostępem do bazy przykładowych rozwiązań pozwala na tworzenie dedykowanych rozszerzeń i funkcjonalności. Obsługa popularnych języków programowania, takich jak Python, C++, czy JavaScript zwiększa dostępność dla szerokiego grona użytkowników.

· Symulatory offline – Pozwalają na testowanie programów i stworzonych rozszerzeń jeszcze przed ich wdrożeniem, dzięki czemu istnieje możliwość zweryfikowania potencjalnych problemów, jednocześnie minimalizując koszty wdrożenia.

· Możliwość tworzenia personalizowano interfejsu użytkownika, intuicyjnych i personalizowanych, pozwalających na łatwiejszą pracę. Coraz częściej ekrany mogą zawierać interaktywne samouczki lub wizualizacje stanowiska.

· Dostęp do danych w chmurze, na co składa się gromadzenie i analiza informacji o robocie w czasie rzeczywistym, dzięki czemu możliwe jest zdalne monitorowanie stanu robota z dowolnego miejsca na ziemi. Dane mogą służyć potem analityce i optymalizacji procesów.

· Cyberbezpieczeństwo – coraz szersze zastosowanie cobotów w aplikacjach podłączonych do sieci stanowi wielkie wyzwanie. Kluczowymi aspektami na jakie zwraca się uwagę to zarządzanie uprawnieniami, certyfikaty bezpieczeństwa i szyfrowanie danych, żeby nie trafiły w niepowołane ręce. Ważne są również częste aktualizacje sprzętu, poprawiające krytyczne luki i podatności.

Czy i na jakim polu platformy cobotyczne skorzystają z AI

Odpowiedź na to pytanie jest prosta i brzmi: zdecydowanie tak! Wszystko wskazuje na to, że rewolucja w zastosowaniu AI w cobotach będzie rozwijać się znacznie szybciej niż w przypadku tradycyjnych robotów przemysłowych.

Główne obszary, w których będzie kształtował się rozwój to:

· Środowiska symulacyjne

· Predykcyjne utrzymanie ruchu

· Systemy wizyjne

Szybszy rozwój AI w cobotyce jest składową kilku elementów. Coboty z natury zostały stworzone do współpracy z ludźmi, przez co mają funkcje, które gwarantują elastyczność i adaptacyjność. Wprowadzenie sztucznej inteligencji pozwoli na rozpoznawanie intencji człowieka, zrozumienie kontekstu działania oraz identyfikację potencjalnych zagrożeń, co znacząco zwiększa bezpieczeństwo operatora. Interakcja robot-człowiek sprzyja rozwojowi rozumienia języka naturalnego oraz reagowania na polecenia głosowe, co może prowadzić do ułatwienia obsługi. Nowoczesne coboty, wyposażone są w zaawansowane czujniki, dzięki czemu mogą mierzyć i analizować szereg parametrów, które mogą być wykorzystane również w predykcyjnym utrzymaniu ruchu.
Należy pamiętać również o tym, że każdy proces rozwoju wiąże się z próbami i eksperymentami które czasem kończą się sukcesem, czasem porażką. Mechanizmy wykrywania kolizji zastosowane w robotach współpracujących pozwolą na większą swobodę w zakresie testów, zarówno pod względem kosztów, jak i bezpieczeństwa. Zmiany w zakresie AI pozwolą na większą autonomię cobotów, zwiększając możliwość adaptacji do środowiska.

Jak producenci podchodzą do kwestii „cobot jako platforma” na przykładzie Universal Robots

W 2008 roku firma Universal Robots wprowadziła na rynek pierwszy na świecie komercyjny cobot, model UR5, którego główną cechą była prostota programowania. Pierwszym użytkownikiem była duńska firma Linatex, która z powodzeniem zintegrowała UR5 w procesie obsługi maszyn CNC, programując robota samodzielnie za pomocą ekranu dotykowego, bez wcześniejszego doświadczenia w programowaniu. Ten przełom zapoczątkował dynamiczny rozwój rynku cobotów, którego skutki widzimy dzisiaj.

Ewolucja systemów Universal Robots

Kolejne generacje PolyScope, czyli oprogramowania UR przynosiły coraz więcej nowych funkcji, ale zawsze skupiały się na zapewnieniu prostoty obsługi i programowania. W 2025r. oficjalnie została udostępniony do użytku nowa platforma – PolyScopeX, która oferuje m.in. znacznie ulepszony interfejs użytkownika, pozwalający na łatwe przygotowanie panelu operatorskiego, dostosowanego do aplikacji. System zorientowany jest na użytkownika, a jednym z kluczowych usprawnień są „Smart Skills” – inteligentne, szybkie akcje, które pozwalają na wykonywanie takich zadań, jak automatyczne znajdowanie czy centrowanie detali z wykorzystaniem czujnika siły.
Największe zmiany zaszły jednak „pod maską” systemu. Zastosowanie 64-bitowej wersji OS, wraz z dużym wzrostem mocy obliczeniowej w CB5.6, daje solidne podstawy do tworzenia zaawansowanych aplikacji, w których cobot i AI gra główną rolę.

Tworzenie spersonalizowanych ekranów na panelu robota.

2. Tworzenie spersonalizowanych ekranów na panelu robota.

Universal Robots i sztuczna inteligencja

W październiku 2024 roku firma Universal Robots zaprezentowała i wprowadziła do swojej oferty UR AI Accelerator – gotowy zestaw sprzętowy i programistyczny przeznaczony do rozwoju zastosowań cobotów opartych na sztucznej inteligencji. Zestaw ten opiera się na module NVIDIA Jetson AGX Orin oraz nowo opracowanej kamerze 3D Orbbec Gemini 335Lg.

Zestaw ten oferuje wbudowane programy demonstracyjne umożliwiające realizację funkcji takich jak:

Śledzenie
Wykrywanie obiektów
Planowanie ścieżki
Klasyfikacja obrazu
Kontrola jakości

UR AI Accelerator integruje technologię sztucznej inteligencji z platformą programistyczną PolyScopeX. Wykorzystuje biblioteki NVIDIA Isaac™ oraz modele AI działające na wbudowanym module systemu NVIDIA Jetson AGX Orin™. Dzięki temu programiści mogą korzystać z zaawansowanych technologii AI w swoich rozwiązaniach robotycznych.

UR Developer Suite

W myśl zasady, że deweloperzy i integratorzy są podstawą dobrych wdrożeń, Universal Robots daje darmowy dostęp do UR Developer Suite. Jest to zbiór wszystkich narzędzi potrzebnych do stworzenia kompleksowych rozwiązań, m.in. do opracowania URCaps, dostosowania efektorów końcowych i integracji dodatkowego osprzętu. Kluczową częścią pakietu jest SDK i darmowy symulator, który pozwala na zaawansowane testowanie tworzonych rozwiązań, bez dostępu do fizycznego robota.

Zestaw narzędzi UR Developer Suite

3. Zestaw narzędzi UR Developer Suite

Pierwsze kroki

Universal Robots przywiązuje dużą wagę do szkoleń, uznając je za kluczowy element efektywnego wykorzystania robotów współpracujących. Na szczególną uwagę zasługuje Universal Robots Academy, czyli darmowa platforma, na której można za darmo odbyć interaktywne szkolenia online z zakresu:

· Programowania cobotów

· Zastosowanie robota w najpopularniejszych aplikacjach

· Analizy ryzyka

· Obsługi i konfiguracji robotów nowej generacji

Z zasobów akademii skorzystało już ponad 280 tys. osób. Oprócz szkoleń, w serwisie znajdują się filmy instruktażowe i ścieżki edukacyjne, przeprowadzające krok po kroku przy wprowadzaniu typowych aplikacji.
Wybór elementów do swojej aplikacji można zacząć od UR+, czyli największej bazy certyfikowanych rozwiązań opartych o cobota UR. Obecnie baza ta obejmuje ponad 500 produktów, w tym także gotowe stacje, które można łatwo dostosować do indywidualnych potrzeb produkcyjnych.

Nowoczesny cobot znacząco wykracza poza pierwotną koncepcję prostszego w obsłudze robota przemysłowego, stając się zaawansowaną platformą technologiczną. Wynika to z transformacji wymagań przemysłu i postępującej cyfryzacji procesów produkcyjnych. Rozwój mocy obliczeniowej, systemów robotów oraz integracja sztucznej inteligencji sprawiają, że roboty współpracujące coraz częściej pełnią rolę centralnych elementów systemów produkcyjnych, wokół których projektowane są pozostałe rozwiązania. Coboty jako platformy będą odgrywać coraz większą rolę w kształtowaniu przyszłości przemysłu, zapewniając elastyczność, efektywność i innowacyjność procesów produkcyjnych.

Skontaktuj się z nami, aby: