Development of a solution for adding a collaborative robot to an industrial AGV - aspects related to the collaborative robot and its functions

Abstract

Um dos principais objetivos da próxima Revolução Industrial, a Indústria 4.0, é aumentar o nível de automação nas empresas, libertando as pessoas de trabalhos monótonos e repetitivos e transferi-lo para trabalhos mais orientados para desenvolvimento e investigação. Um desses trabalhos repetitivos é order picking, que consiste na recolha em armazém de produtos, de forma a satisfazer o pedido de um cliente.Esta tese, de acordo com esse objetivo apresenta um modelo simplificado de um trabalho de order picking e tenta soluciona-lo através de um sistema composto por um AGV, um robô colaborativo e um gripper (dispositivo colocado no fim de um braço robótico desenhado para interagir com o ambiente à volta deste). O modelo, além do sistema, consiste em três posições definidas: a posição “home” do AGV onde este permanece quando não é requisitado, uma posição de recolha onde são apanhados os objectos e, uma posição de entrega onde estes são entregues.O AGV dá ao sistema a movimentação e o transporte de objetos necessário e foi utilizado o Active One da empresa Active Space. O robô colaborativo serve de “braço”, sendo utilizado o robô colaborativo KR 810, da Kassow Robots, fornecido pela empresa Roboplan, em colaboração com a Kassow Robotics. Foi ainda utilizado uma placa Arduino MKR1000 para interligar a interface do utilizador, o AGV e o robô colaborativo. Esta solução constituiu um recurso temporário, pois o sistema operativo inicial da Kassow tinha problemas de conectividade – esse problema já está resolvido na versão atual do referido sistema operativo. Esta placa destaca-se pois devido á sua compatibilidade Wi-Fi que permite o controlo remoto do sistema.O sistema provou-se capaz de pegar em objetos num local definido pelo utilizador, largá-los no AGV e voltar a colocá-los num outro local definido pelo utilizador, podendo ser utilizado para ajudar as indústrias a acompanhar a próxima Revolução Industrial.

One of the main objectives of the next Industrial Revolution, Industry 4.0, is to increase the level of automation in companies, freeing people from monotonous and repetitive jobs and transferring them to more research and development-oriented jobs. One of these repetitive jobs is order picking, which consists of collecting products in storage in order to satisfy a customer's request.This thesis, according to this objective, presents a simplified model of an order picking job and tries to solve it through a system composed by an AGV, a collaborative robot and a gripper (device placed at the end of a robotic arm designed to interact with the surrounding environment). The model, in addition to the system, consists of three defined positions: the AGV “home” position where it remains when not requested, a picking position where objects are picked up and a delivery position where they are delivered.The AGV gives the system the necessary object movement and transport and for that purpose, the Active One AGV from Active Space was used. The collaborative robot serves as the “arm”: in this project we used the Kassow Robots collaborative robot (model KR 810), supplied by Roboplan and Kassow Robotics. An Arduino MKR1000 board was also used to interconnect the user interface, the AGV and the collaborative robot: this was a workaround to solve connectivity problems that the first versions of the Kassow Operative software (OS) had – problem solved now with the new version of the OS. This board stands out because of its Wi-Fi compatibility, which allows remote control of the system.The system has proven to be able to pick up objects in a user-defined location, drop them in the AGV and return them to another user-defined location allowing industries to keep up with the next Industrial Revolution.