Yhteistyörobotiikan tiedonkeruujärjestelmän kehittäminen

Abstract

Teknologian kiihtyvä kehitys on aiheuttanut merkittäviä muutoksia teollisuudessa. Antureiden ja robottien avulla kerättyä informaatiota voidaan entistä yksityiskohtaisemmin tallentaa tietovarastoihin, josta sitä voidaan käyttää valvontaan ja tuotannon ohjaukseen. Yhteistyörobotit sisältävät älyä ja kykenevät mittaamaan yksityiskohtaista tietoa niiden suorittamista työtehtävistä, mutta useinkaan kaikkea hyödyllistä informaatiota ei kerätä talteen.

Työssä kartoitettiin, kuinka työn toimeksiantajan yhteistyöroboteilta voidaan kerätä tietoa niiden suorittamista tuotetestauksen työtehtävistä, kuinka tieto siirretään roboteilta tietovarastoon ja kuinka varastoitua tietoa hyödynnetään monitoroinnissa ja raportoinnissa. Työ tarjoaa yleistä tietoa robotiikasta, kuinka roboteilta voidaan kerätä dataa ja mitä hyötyä datan keräämisestä on. Työn liitteenä on Universal Robots -yhteistyöroboteille kehitetty Python-ohjelma, mikä mahdollistaa yksinkertaisen monitorointinäkymän aikaan saamisen ja antaa hyvän lähtökohdan oman tiedonkeruujärjestelmän kehittämiseksi.

Työ toteutettiin tutkimuksellisena kehittämistyönä. Työssä selvitettiin tutkimuksellisesta näkökulmasta vaihtoehtoja tiedon siirtämiseen, tallentamiseen ja jatkokäsittelyyn. Kerättyä tutkimusaineistoa hyödyntäen työssä arvioidaan, millä keinoin työn toimeksiantajan käyttämät yhteistyörobotit voivat kerätä ja siirtää dataa, kuinka datan talteenotto voidaan toteuttaa ja kuinka kerättyä data voidaan hyödyntää.

Työn lopputuloksena oli toimiva tiedonkeruujärjestelmä, jonka avulla yhteistyöroboteilta kyetään keräämään yksityiskohtaista mittadataa. Työssä aikaan saadun tiedonkeruujärjestelmän avulla kyetään luomaan visuaalisia ja helppolukuisia raportteja yhteistyörobottien toiminnasta. Työn aikana luotiin myös valvontanäkymä, jonka avulla yhteistyörobottien tilaa voi seurata etänä. Tiedonkeruujärjestelmä toteutettiin siten, että sitä on helppo muokata ja laajentaa muuttuvien tarpeiden mukaan.

The rapid advancement in technology has stemmed significant changes in industry. Information gathered with sensors and robots can be stored in data warehouses in greater detail than before, from where it can be used to monitor and control production. Collaborative robots have intelligence and are able to measure detailed information about the works tasks they perform, but rarely all useful information is collected.

The goal of the thesis was to find out how information can be collected from collaboration robots about the product testing tasks they perform, how the collected information can be transferred from the robots to a data warehouse, and how the stored data can be utilized for monitoring and reporting. The thesis provides general information about robotics, how data can be collected from robots and how data collecting can be beneficial. An attachment contains a Python program developed for Universal Robots collaborative robots, which enables the creation of a simple monitoring view and provides a good starting point for developing a custom data collection system.

The work was conducted as a research-based development study. Different ways how to transfer data, store and process it are explored. Based on the collected research material the best ways to transfer and utilize data from collaborative robots of the company that commissioned the thesis are evaluated.

The end result of the thesis was a functional data collection system, which enables detailed measurement data to be collected form collaborative robots. The data collection system is used to create visual and easy-to-read reports on the operation of collaborative robots. A monitoring view was also created to allow remote monitoring the collaborative robots. The data collection system was implemented in such a way that it is easy to be modified and expanded based on future needs.