Nieuw haptisch ondersteuningssysteem voor werken met twee robots

Onderzoeker Jeroen van Oosterhout van de Nederlandse TU Delft ontwikkelde een systeem met haptische ondersteuning waarmee het tegelijk aansturen van twee robots beter is uit te voeren.

Trefwoorden: #haptische ondersteuning, #Jeroen van Oosterhout, #kernfusie-centrales, #onderhoud, #reparaties, #robots, #slaves, #tele-manipulatie, #TU Delft

Lees verder

research

( Foto: TU Delft )

ENGINEERINGNET.BE - 'In sommige gevallen is onderhoud en reparatie niet direct met de hand uit te voeren, omdat de plaats in kwestie diep in de zee ligt of nucleair verontreinigd is’, zegt Van Oosterhout. 'Dan wordt tele-manipulatie ingezet.'

Hierin bedient een operator een speciale masterrobot om een slave robot in de taakomgeving te bewegen. Sommige onderdelen zijn echter te zwaar voor de slave robot en worden getild met een hijskraan. Dit vereist voor nauwkeurige plaatsing nog steeds de slave robot. Het gaat dan over coöperatie met twee asymmetrische slaves.

Operators van dit soort systemen moeten door een strenge selectie en trainingen. Desondanks kost het werken met deze twee systemen tot wel 23 keer langer dan direct met de hand. Van Oosterhout wilde dit verbeteren, onder meer om het onderhoud van toekomstige kernfusie-centrales sneller via tele-manipulatie uit te voeren.

Hij onderzocht hiertoe de impact van interface-ontwerpkeuzes en haptische ondersteuning (de operator voelt dan een sturende kracht) om de coördinatie tussen twee asymmetrische slaves te verbeteren en daarmee tijdwinst te boeken.

Voor de interface tussen de operator en de slaves bestaan veel oplossingen, maar slechts twee hoofdvarianten: twee coöpererende operators, of één individuele operator. Om de informatie te coördineren tussen de twee slaves, moest Van Oosterhout een nieuwe haptic assistance controller ontwerpen.

Dit nieuwe haptische ondersteuningssysteem helpt operators met de coördinatie over twee asymmetrische telerobots door de interfaces haptisch te koppelen via de taakdefinitie. De nieuwe haptic assistance blijkt de taakprestatie aanzienlijk te verbeteren, zowel bij twee coöpererende operators als bij één.

Twee operators zonder ondersteuning presteren aanzienlijk beter dan één operator, maar dit verschil verdwijnt bij haptische ondersteuning. Dit stelt één operator in staat om de asymmetrische interactieve subtaken net zo goed uit te voeren als de twee operators samen.


Op de foto:
Links toont een slave robot (in rood) en een hijskraan (in groen), die samen met millimeter precisie een zware onderdeel (blouw gestreept) in een kernfusie-centrale plaatsen. De foto is overgenomen van EUROfusion. Rechts toont een abstractie van deze taak.