Generátor chytrých trajektorií robota

Kód výsledku v IS VaVaI

<a href="https://www.isvavai.cz/riv?ss=detail&h=RIV%2F68407700%3A21220%2F25%3A00388620" target="_blank" >RIV/68407700:21220/25:00388620 - isvavai.cz</a>

Výsledek na webu

<a href="http://mech.fsik.cvut.cz" target="_blank" >http://mech.fsik.cvut.cz</a>

DOI - Digital Object Identifier

—

Jazyk výsledku

čeština

Název v původním jazyce

Generátor chytrých trajektorií robota

Popis výsledku v původním jazyce

Výsledek představuje softwarovou technologii pro pokročilé generování pohybových trajektorií průmyslových robotů s ohledem na dynamické vlastnosti manipulátoru a manipulované struktury. Řešení je založeno na matematickém modelu robota a zátěže a umožňuje syntézu trajektorií, které minimalizují buzení vlastních kmitů, respektují omezení pohonů a zlepšují celkovou dynamickou odezvu systému. Generátor vytváří časové průběhy polohy, rychlosti a zrychlení v kloubových i kartézských souřadnicích tak, aby bylo dosaženo plynulého pohybu bez prudkých změn dynamických veličin. Součástí je optimalizační přístup, který zohledňuje modální vlastnosti konstrukce, limity akčních členů a požadavky na přesnost polohování. Výsledné trajektorie jsou vhodné pro aplikace s vysokými nároky na rychlost, opakovatelnost a potlačení vibrací, zejména při manipulaci s rozměrnými nebo poddajnými objekty. Technologie je navržena jako nadřazený generátor trajektorií, nezávislý na konkrétním výrobci řídicího systému robota. Lze ji integrovat do stávajících robotických pracovišť jako externí plánovací nástroj, který dodává optimalizované referenční průběhy do standardních regulátorů. Funkčnost byla ověřena na simulačních modelech a laboratorních demonstrátorech v prostředí ČVUT FS, s porovnáním vůči konvenčním trajektoriím generovaným běžnými plánovači. Hlavním přínosem je snížení dynamického namáhání konstrukce, zkrácení doby ustálení po pohybu a zvýšení produktivity robotických operací bez nutnosti zásahů do hardwaru manipulátoru. Výsledek je určen pro využití v automatizaci, zejména v aplikacích vyžadujících rychlé a přesné pohyby.

Název v anglickém jazyce

Generator of smart robot trajectories

Popis výsledku anglicky

The result is a software technology for advanced generation of motion trajectories for industrial robots, taking into account the dynamic properties of the manipulator and the manipulated structure. The solution is based on a mathematical model of the robot and load and enables the synthesis of trajectories that minimize natural vibration excitation, respect drive limitations, and improve the overall dynamic response of the system. The generator creates time histories of position, velocity, and acceleration in both joint and Cartesian coordinates to achieve smooth motion without sudden changes in dynamic variables. It includes an optimization approach that takes into account the modal properties of the structure, the limits of the actuators, and the positioning accuracy requirements. The resulting trajectories are suitable for applications with high demands on speed, repeatability, and vibration suppression, especially when handling large or flexible objects. The technology is designed as a superior trajectory generator, independent of the specific manufacturer of the robot control system. It can be integrated into existing robotic workplaces as an external planning tool that supplies optimized reference curves to standard controllers. Its functionality has been verified on simulation models and laboratory demonstrators at the Czech Technical University in Prague, with comparison to conventional trajectories generated by standard planners. The main benefits are a reduction in dynamic stress on the structure, a shorter settling time after movement, and increased productivity of robotic operations without the need for hardware modifications to the manipulator. The result is intended for use in automation, especially in applications requiring fast and precise movements.

Druh

R - Software

CEP obor

—

OECD FORD obor

20301 - Mechanical engineering

Projekt

<a href="/cs/project/TN02000010" target="_blank" >TN02000010: Národní centrum kompetence Mechatroniky a chytrých technologií pro strojírenství</a><br>

Návaznosti

P - Projekt vyzkumu a vyvoje financovany z verejnych zdroju (s odkazem do CEP)

Rok uplatnění

2025

Kód důvěrnosti údajů

S - Úplné a pravdivé údaje o projektu nepodléhají ochraně podle zvláštních právních předpisů

Interní identifikační kód produktu

TN02000010/11-V4

Technické parametry

Zkrácení výrobního taktu při manipulaci s rozměrnými objekty Uspora investičních nákladů Úspora energie (menší pohybující se hmoty)

Ekonomické parametry

Předpokládaný ekonomický model: licenční software s ročním předplatným 5 000–20 000 EUR na jedno robotické pracoviště (dle počtu os a úrovně optimalizace), jednorázový integrační poplatek 10 000–30 000 EUR, cílový trh integrátoři a výrobci linek.

IČO vlastníka výsledku

68407700

Název vlastníka

České vysoké učení technické v Praze