Cap 12.2 - Aplicatii Sr

Aplicaţii ale roboţilor pentru prestări de servicii

197

12.5 Comerţ, transport şi circulaţie In acest domeniu intensificarea automatizării a cunoscut în ultimii ani un progres, datorită faptului că multe din activităţi sunt repetitive, iar mediul este foarte bine structurat. În Tab.12.5 se prezintă o privire de ansamblu asupra sistemelor autonome de transport şi a roboţilor autonomi pentru întreţinerea curăţeniei Roboţi şi sisteme robotice în domeniul comerţului, transportului şi circulaţiei Tab. 12.5 Domeniul Denumirea manipulatorului / robotului sau a sistemului robotizat Dezvoltat de utilizare în • ROBOMAUS Japonia • ROBOT III Germania • CMU ROVER SUA • NAVLAB SUA • Transport cu furci autonom Germania Vehicule • IPAMAR Germania Ghidate • ROBBI Japonia Automat • HELP-MATE SUA • JYMABICO Japonia • JPL ROBOT Japonia • ROBUTER Franţa • MACROBE Germania • SHAKEY SUA • HILARE Franţa • BR 600 ROBOT Germania • AUTO VAC C Franţa • CAB – X Franţa Roboţi • AXV – 01 Suedia Mobili • MIDI ROBOTS Franţa Autonomi • AUTO SWEEPY Japonia pentru • CYBER VAC Canada întreţinerea • ROBOMATIC 80 Germania curăţeniei • SKYWASH Germania • ROBO SCRUB SUA • AUTOSCRUBBER SUA • ROBOKENT SUA Cel mai mare potenţial de piaţă îl reprezintă transportul în clădirile mari (administrative, bănci. spitale etc.). Transportul va trebui să asigure livrarea la termen, să elimine timpi de aşteptare şi perturbaţiile în trafic, în condiţiile unei siguranţe în funcţionare şi a flexibilităţii. Cel mai reprezentativ robot de servire este robotul HelpMate (Fig. 12.12) al firmei TRC-SUA, care operează deja în peste 20 de spitale americane. Prezenţa sa permite personalului din spitale să dedice mai mult timp îngrijirii pacienţilor. CyberVac (Fig. 12.13) produs al firmei CyberWorks, este un aspirator autonom, capabil să navigheze intr-o încăpere, ocolind obstacolele întrucât vehiculul este echipat cu senzori anticoliziune. Vehiculul este destinat efectuării curăţeniei pe suprafeţe mari acoperind 800 m2/oră. Acumulatoarele asigură o independenţă de funcţionare a vehiculului de 5 ore. În Fig. 12.14 se prezintă tot un robot pentru intreţinerea curăţeniei.

198

Aplicaţii ale roboţilor pentru prestări de servicii

În continuare se prezintă doi roboţi specializaţi pentu spălarea ferestrelor pe suprafeţe mari curbe -

Fig. 12.13 CyberVac, produs al firmei CyberWorks

Fig. 12.14 Robotul CLEANTEC Service

robotul pentru cupola MESSE Leipzig Fig. 12.15, sau roboţi pentru spălarea ferestrelor plane la clădiri înalte - robotul SIRIUS, ambele realizate la IPA Stuttgart Fig. 12.16. In Fig. 12.17 se prezintă robotul realizat la Reis Robotics, Germania şi destinat pentru alimentarea autoturismelor cu combustibil, iar în Fig. 12.18 robotul SKYWASH realizat de firma Putzmeister Werke, Germania şi destinat spălării avioanelor.

Fig. 12.17 Robot pentru alimentarea autoturismelor cu combustibil Fig. 12.15 Robotul pentru spălarea cupolei Messe Leipzig IPA Stuttgart 12.6 Hotel şi gastronomie

Fig. 12.18 Robotul SKYWASH – Putzmaister Werke, Germania, Fig. 12.16 Robotul SIRIUS pentru spălarea ferestrelor, IPA Stuttgart

Aplicaţii ale roboţilor pentru prestări de servicii

199

Majoritatea aplicaţilor din acest domeniu sunt alimentare la activităţi de dozare şi de manipulare a diferitelor produse specifice. In domeniul hotelier şi gastronomic aceste aplicaţii sunt destul de rare. În timp ce în domeniul restaurantelor se utilizează roboţi pentru servicii la bucătărie şi pentru spălatul vaselor, în domeniul hotelier aceştia îndeplinesc sarcini de întreţinere a curăţeniei şi de room-service servirea şampaniei (Fig. 12.19) sau a cafelei (Fig. 12.20). Tabelul 12.6 prezintă aplicaţiile de roboţi de servire în domeniul hotelier şi gastronomic. Câteva exemple de aplicaţii din domeniul restaurantelor: Roboţi şi sisteme robotice în domeniul hotelier şi gastronomic Domeniul de utilizare Hotelier Gastronomic

  

 

• • • • • •

Denumirea manipulatorului / robotului sau a sistemului robotizat Sistem robotizat pentru aşezarea automată a meselor şi scaunelor Robot – prototip pentru pregătirea pizzei Robot pentru prepararea TACO Sistem automat pentru cartofi prăjiţi (Pommes-Frites) Robot SUSHI Robot ospătar

Tab. 12.6 Dezvoltat în Japonia SUA SUA SUA Japonia Japonia

În SUA este cunoscut un prototip pentru pregătirea pizzei. Clientul comandă prin voce felul dorit şi acesta alege ingredientele şi prepară pizza. Tot în SUA în anul 1991 a fost realizat un robot care poate fi folosit la întreţinerea curăţeniei în bucătărie. De asemenea s-a dezvoltat prototipul unui automat de prăjit cartofi, Pommes Frites şi hambugher. Necesitatea sa a fost impusă de aspectul calitativ al produselor, dar şi de cererea mare care se manifestă în perioadele de vârf, în special la amiază. În Japonia a fost dezvoltat un robot pentru prepararea de Sushi. O altă utilizare o reprezintă robotul - ospătar. Ideea de bază a acestei aplicaţii, utilizat tot în Japonia, constă în a atrage mai mulţi clienţi prin această inovaţie.

Fig. 12.19 Robot pentru servit şampanie

Fig. 12.20 Robot pentru cafea

Deşi domeniul hotelier şi al restaurantelor este prin excelenţă un domeniu clasic al prestărilor de servicii, o statistică exactă a persoanelor ocupate în acest domeniul este greu de realizat, în primul rând datorită caracterului sezonier al activităţii, care îngreunează înregistrarea exactă a datelor şi ceea ce face dificilă evidenţierea avantajelor automatizării acestor activităţi.

Aplicaţii ale roboţilor pentru prestări de servicii

200

În ambele domenii, poate tocmai datorită faptului că sunt activităţi care vin în contact direct cu clienţii, servirea acestora este filozofia primordială o întreprinzătorului şi în consecinţă automatizarea are succes numai la activităţile care nu sunt vizibile de către clienţi (de ex. bucătărie, spălătorie, curăţenie etc.) 12.7 Siguranţă, pază şi protecţie de radiaţii şi catastrofe Sistemele robotice utilizate în acest domeniu, fac parte în general din categoria sistemelor de manipulare telecomandate, a telemanipulatoarelor. Cu trecerea timpului aria de răspândire a acestor sisteme a depăşit mult acest domeniu restrâns. Pe baza pretenţiilor tot mai mari ale utilizatorilor, a creşterii complexităţii aplicaţiilor, aceste sisteme au tot mai mare nevoie de mai multe funcţii autonome, funcţii ce vin în sprijinul utilizatorului. Pe baza acestor funcţii manipulatoarele telecomandate devin tot mai independente, iar pe baza acestei autonomii crescânde, acestea pot fi încadrate în categoria roboţilor de servire parţial autonomi. În Tab. 12.7 se prezintă câteva exemple de roboţi de servire din acest domeniu. Roboţi şi sisteme robotice în domeniul securităţii, pazei şi protecţiei de radiaţii şi catastrofe Domeniul de utilizare Pază Protecţia de radiaţii şi catastrofe

• • • • •

Denumirea manipulatorului / robotului sau a sistemului robotizat Robot mobil autonom pentru pază Robot-Helicopter telecomandat MF 2 Manipulator tractor pentru sarcini mari MF 3/MF 4 Manipulator autonom pentru sarcini mari MOOSE – Vehicul ghidat automat pentru frezarea suprafeţelor de beton contaminat radioactiv

Tab. 12.7 Dezvoltat în SUA Austria Germania Germania SUA

Primele sisteme robotizate total autonome au fost create în cadrul programelor americane de dezvoltare a zborurilor cosmice, când în anii 70 au fost construiţi primi roboţi mobili autonomi pentru explorarea altor planete (Jet Propulsion Laboratory, Mars-Rover). Astăzi se utilizează roboţi de servicii telecomandaţi, parţiali autonomi, pentru inspecţie şi întreţinere, predominând aplicaţiile ce au loc în medii greu accesibile sau inaccesibile omului, precum şi cele care pun în pericol sănătatea sau viaţa omului. În continuare se prezintă câteva domenii ce utilizează aceşti roboţi:  În domeniul industrial (inspecţia rezervoarelor şi a tubulaturilor, supravegherea instalaţilor);  Manipulări în domeniul energetic şi nuclear;  Supravegheri pentru asigurarea securităţii;  În domeniul militar (depistarea minelor antipersoană, dezamorsarea bombelor);  În medii subacvatice;  Cercetare şi explorare în astronautică; Aplicaţiile roboţilor de servicii din aceste domenii nu sunt prea răspândite, majoritatea lor fiind studiate în laboratoarele unor institute de cercetare. Un exemplu reprezentativ este vehiculul teleghidat având un robot îmbarcat, al firmei Bilz din Ostfildem, Baden-Württemberg, prezentat în Fig. 12.21. Acest vehicul este echipat cu şenile şi are posibilitatea de a se deplasa şi pe un teren accidentat, sau de exemplu să urce scările. Acest gen de vehicule cu şenile având roboţi îmbarcaţi, sunt echipate cu sisteme girodirecţionale, pentru a evita dezechilibrările în cazul unor derapaje laterale. Stabil itatea pe traseu şi echilibrarea la depăşirea unor obstacole sunt realizate în mod automat. Sistemele utilizate pentru inspecţia tubulaturilor, a canalelor sau inspecţia construcţiilor, nu pot fi încadrate în categoria roboţilor de servicii datorită lipsei autonomiei în deplasare şi în realizarea funcţiilor. Primii roboţi-paznici îşi îndeplinesc deja misiunea în muzee şi obiective industriale din SUA. Astfel pentru paza clădirilor publice (muzee, bănci), dar şi a instalaţilor industriale, firma Cybermotion din SUA a dezvoltat un robot de pază mobil autonom (Fig.12.22).

Aplicaţii ale roboţilor pentru prestări de servicii

201

Robotul este un vehicul capabil să navigheze într-un mediu bine structurat, comandat şi controlat de la un sistem de conducere central.

Fig. 12.21 Robot mobil parţial autonom MF4 / KM20 al firmei Bilz, Baden-Württemberg, Germania

Fig. 12.22 Robot mobil autonom pentru paza muzeelor, firma Cybermotion, SUA

Robotul de pază este echipat cu senzori capabili să sesizeze deplasarea unor obiecte, prezenţa unor persoane în incintă, dar şi să semnaleze prezenţa gazelor, a fumului, a focului, sau a variaţiilor de temperatură sau umiditate. Navigarea şi protecţia la coliziuni este facilitată de senzori cu ultrasunete. Pentru încărcarea automată a acumulatoarelor, robotul se deplasează singur la staţia de încărcare şi se cuplează automat la sursa de alimentare. Firma Cybermotion prezintă diverse aplicaţii când aceşti roboţi de pază, au dat alarma la semnalarea scurgerilor de gaze şi a fisurării conductelor de apă. În SUA, firma Pentek Inc. din Pennsylvania, a dezvoltat un robot mobil (Fig.12.23) destinat îndepărtării prin frezare a unui strat din betonul contaminat radioactiv. În acest scop vehiculul telecomandat este echipat cu un cap de frezare şi un aspirator de praf, pentru a evita contaminarea mediului înconjurător cu praf radioactiv. Echipate corespunzător asemenea vehicule pot asigura şi îndepărtarea din mediile radioactive a unor materiale nocive (metale grele, deşeuri chimice).

202

Aplicaţii ale roboţilor pentru prestări de servicii

Acest mini-elicopter (Fig. 12.24) formează baza unui sistem aeropurtat telecomandat, echipat cu diferite sisteme de luat vederi şi de măsurare. Având un sistem automat de stabilizare în timpul zborului, acest mini-

Fig. 12.23 Robot mobil parţial autonom pentru frezarea betonului, firma Pentek Inc. din Pennsylvania

Fig.12.24 Robot teleghidat produs de firma Camcopter Technische Flugservice GmbH, Viena, Austria

elicopter este parţial autonom, eliberând utilizatorul de comenzile de stabilizarea şi permiţându-i acestuia să se concentreze numai asupra direcţionării zborului. Printre aplicaţiile în care este utilizat se remarcă se amintesc: supravegherea complexelor industriale, a calamitate (catastrofe, contaminări), efectuarea de cartografieri, măsurători privind emisiile de noxe, analize ale purităţii aerului etc. 12.8 Gospodării casnice, hobby şi petrecerea timpului liber În domeniul activităţilor casnice şi de petrecere a timpului liber s-au realizat până acum doar puţini roboţi de servicii. Pentru hobby şi petrecerea timpului liber există mai multe modele experimentale studiate în laboratoare. În Tab. 12.8 se prezintă un exemplu de robot de servicii din acest domeniu. Utilizarea roboţilor de servicii în domeniul casnic este îngreunată, în principal, de partea mare a mediului Roboţi şi sisteme robotice în domeniul gospodăririi casnice, hobby şi al petrecerii timpului liber Tab. 12.8 Domeniul Denumirea manipulatorului / robotului Dezvoltat de utilizare sau a sistemului robotizat în Gospodării • Aspirator de praf mobil autonom Japonia casnice nestructurat în care aceştia sunt puşi să opereze. Pe de altă parte datorită dificultăţilor de evaluare a activităţilor de menaj casnic, este greu de demonstrat utilizarea rentabilă a roboţilor în acest domeniu. Într-o mare măsură promovarea automatizării în mediul casnic este îngreunată şi de gradul redus de acceptare de către beneficiari a acestor produse. De aceea firmele producătoare trebuie să crească funcţionalitatea viitorilor roboţi de servicii, să le asigure un design plăcut şi să simplifice manevrarea lor, astfel încât să fie accesibile oricui. În categoria roboţilor de servicii se încadrează aspiratoarele mobile autonome produse de firma Panasonic (Fig. 12.25) şi de firma Hitachi (Fig. 12.26), capabile să navigheze într-un mediu nestructurat.

Fig. 12.25 Aspirator mobil autonom produs de firma Panasonic, Japonia

Fig.12.26 Aspirator mobil autonom produs de firma Hitachi, Japonia

Aplicaţii ale roboţilor pentru prestări de servicii

203