Change search
CiteExportLink to record
Permanent link

Direct link
Cite
Citation style
  • apa
  • ieee
  • modern-language-association-8th-edition
  • vancouver
  • Other style
More styles
Language
  • de-DE
  • en-GB
  • en-US
  • fi-FI
  • nn-NO
  • nn-NB
  • sv-SE
  • Other locale
More languages
Output format
  • html
  • text
  • asciidoc
  • rtf
Konceptstudie av en kompakt Picker robot
KTH, School of Industrial Engineering and Management (ITM), Machine Design (Dept.).
2007 (Swedish)Independent thesis Advanced level (degree of Master (Two Years)), 20 credits / 30 HE creditsStudent thesisAlternative title
Concept Study of a Compact Picker Robot (English)
Abstract [en]

Picker robots are often mounted close to each other above a conveyor belt. To be able to

pack robots even closer, it is desirable to reduce the footprint of the robot’s base. One way to

achieve this is to skew the arms of the robot which makes it possible to move them closer to

each other.

This Master Thesis has been carried out at ABB Corporate Research. The purpose is to

evaluate the benefits and drawbacks for the idea of making today’s Picker robot more

compact by skewing the arms. The concept is taken from the FlexPLP-Project in which a

similar robot named Deltapod was skewed. For the Deltapod robot a smaller footprint could

be achieved without reducing the workspace and robot stiffness too much. The evaluation is

made by investigating the changes of the following properties:

The size of the workspace

The size of the footprint

The internal forces and joint torques required for different tasks

Sensitivity against disturbance forces

The robots are modeled and investigated by using Modelica, which is an object oriented

language specifically designed for modeling large systems governed by differential algebraic

equations.

The skewing of the arms is based on keeping a characteristic angle of the structure. In

this way the stiffness of the robot is somewhat kept. The same approach was used for the

skewing of the Deltapod. The results show that skewing the robot is probably not the best

way to achieve a smaller footprint since the workspace shrinks faster than the footprint for

increasing skews. This problem was not encountered in the FlexPLP-Project. An explanation

for this phenomenon is given in the thesis. Other negative effects due to skewing are:

increasing internal forces and larger sensitivity against disturbance forces.

In addition to the rule of keeping the characteristic angle, two skewed Pickers based on

achieving the smallest possible footprint are also investigated. The resulting positioning of

the arms is interesting because it cannot be made without introducing a skew to the robot.

One of the robots is chosen to have a large workspace compared to the footprint, while the

other is chosen to keep the relationship between the workspace and the footprint. For both

the robots the disadvantages are larger internal forces, joint torques and sensitivity against

disturbance forces. Since the angles of the structure are not considered, the stiffness of the

robot can be expected to be worse than for the Picker.

Abstract [sv]

Picker robotar är ofta monterade nära varandra ovanför löpande band. För att kunna packa

robotar ännu närmre så är det önskvärt att reducera fotavtrycket från robotens bas. Ett sätt

att åstadkomma detta är att vrida robotens armar vilket gör det möjligt att flytta dem närmre

varandra.

Detta examensarbete har utförts på ABB Corporate Research. Syftet är att utvärdera

fördelar och nackdelar för idén att göra dagens Picker robot mer kompakt genom att vrida

armarna. Konceptet är taget från PLP-projektet där en liknande robot vid namnet Deltapod

vridits. För Deltapodroboten så kunde ett mindre fotavtryck fås utan att minska

arbetsområdet och robotens styvhet för mycket. Utvärderingen är gjord genom att undersöka

förändringar av följande egenskaper:

Storleken på arbetsområdet.

Storleken på fotavtrycket.

De interna krafter i underarmarna och ledmomenten som behövs för olika uppgifter.

Känslighet mot störningskrafter.

Robotarna är modellerade och undersökta med hjälp av Modelica, vilket är ett

objektorienterat språk uttryckligen designat för modellering av stora system styrda av

algebraiska differentialekvationer.

Vridningarna av armarna är baserade på att behålla en karaktäristisk vinkel i strukturen.

På detta sätt så är robotens styvhet någorlunda behållen. Samma tillvägagångssätt

användes för att vrida Deltapoden. Resultaten visar att vrida roboten förmodligen inte är det

bästa sättet att åstadkomma ett mindre fotatryck eftersom arbetsområdet krymper snabbare

än fotavtrycket för ökande vridningar. Detta problem påträffades inte i PLP-projektet. En

förklaring över detta fenomen är givet i avhandlingen. Andra negativa effekter från vridningar

är ökande interna krafter och större känslighet mot störningskrafter.

Som tillägg till regeln att behålla den karaktäristiska vinkeln så har även två robotar

baserade på det minsta möjliga fotavtrycket också undersökts. Den resulterande

positioneringen av armarna är intressant för att den inte kan göras utan att introducera en

vridning av roboten. En av robotarna är vald att ha ett stort arbetsområde jämfört med

fotavtrycket medan den andra är vald att behålla förhållandet mellan arbetsområdets storlek

och fotavtrycket. Nackdelarna för de båda är: större interna krafter, och känslighet mot

störningskrafter. Eftersom vinklarna i strukturen inte tas till hänsyn så kan även styvheten av

roboten förväntas vara värre än för Pickern.

Place, publisher, year, edition, pages
2007.
Series
MMK 2007:61 MDA298
National Category
Engineering and Technology
Identifiers
URN: urn:nbn:se:kth:diva-100866OAI: oai:DiVA.org:kth-100866DiVA: diva2:545583
External cooperation
ABB Corporate Research,Morten Strandberg
Uppsok
Technology
Supervisors
Examiners
Available from: 2012-08-20 Created: 2012-08-20 Last updated: 2012-08-20Bibliographically approved

Open Access in DiVA

Anders Steiner(4315 kB)210 downloads
File information
File name FULLTEXT01.pdfFile size 4315 kBChecksum SHA-512
a286d2145e3798765e5f4139cc8316eea4b2e403cd599dbcbb8b46f9441e1705989eb0881671cb4fd91ec6b67ab061e878eec0f30e1980b0665a26ad30bf9a90
Type fulltextMimetype application/pdf

By organisation
Machine Design (Dept.)
Engineering and Technology

Search outside of DiVA

GoogleGoogle Scholar
Total: 210 downloads
The number of downloads is the sum of all downloads of full texts. It may include eg previous versions that are now no longer available

urn-nbn

Altmetric score

urn-nbn
Total: 99 hits
CiteExportLink to record
Permanent link

Direct link
Cite
Citation style
  • apa
  • ieee
  • modern-language-association-8th-edition
  • vancouver
  • Other style
More styles
Language
  • de-DE
  • en-GB
  • en-US
  • fi-FI
  • nn-NO
  • nn-NB
  • sv-SE
  • Other locale
More languages
Output format
  • html
  • text
  • asciidoc
  • rtf