Jika Anda membaca ini, kemungkinan besar Anda telah menghabiskan terlalu banyak waktu memecahkan masalah perencanaan jalur robot kolaboratif enam sumbu-melihat bot Anda membuang-buang energi, melewatkan waktu siklus, atau macet di tengah tugas karena jalurnya dari titik A ke titik B lebih merupakan jalan berkelok-kelok daripada rute lurus dan cerdas. Sebagai pemasok pekerja kecil ini, saya telah melihat secara langsung bagaimana perencanaan jalur yang buruk dapat mematikan sebuah proyek. Kami telah menerima telepon dari produsen yang menganggap CR920 mereka berkinerja buruk, hanya untuk menyadari bahwa jalurnya dioptimalkan untuk "keamanan" alih-alih kecepatan dan efisiensi. Jika Anda termasuk dalam situasi tersebut, mari kita uraikan cara mengoptimalkan perencanaan jalur cobot enam sumbu tanpa membuatnya terlalu rumit.
Pertama, mari kita perjelas: perencanaan jalur untuk cobot enam sumbu bukan hanya tentang berpindah dari titik X ke titik Y. Ini tentang memperhitungkan setiap gabungan, muatan, dan variabel lingkungan yang membuat cobot Anda unik. Tidak seperti robot industri yang hidup di dalam sangkar, bot kolaboratif harus bekerja di sekitar manusia, komponen, dan terkadang peralatan yang ada—jadi pengoptimalan harus menyeimbangkan kecepatan, keamanan, dan penggunaan energi. Saya berpendapat bahwa kesalahan terbesar yang saya lihat dilakukan pelanggan adalah memilih jalur bawaan cobot alih-alih menyesuaikannya untuk tugas spesifik mereka. Misalnya, tugas pick-and-place yang berfungsi dengan baik di simulator mungkin berubah menjadi kekacauan yang lamban dan menghabiskan banyak energi di lantai pabrik karena Anda tidak menyesuaikan muatan 5kg dari suku cadang yang Anda pindahkan.
Mari kita mulai dengan dasar-dasarnya: penyetelan parameter kinematik. Cobot enam sumbu memiliki enam sambungan, masing-masing dengan jangkauan, batas kecepatan, dan percepatannya sendiri. Jika Anda hanya menggunakan batas sambungan default, Anda mengabaikan kinerja. Kebanyakan pengontrol cobot memungkinkan Anda menyesuaikan "penskalaan kecepatan gabungan" dan "pemulusan akselerasi", namun kebanyakan orang mengaturnya dan melupakannya. Masalahnya: akselerasi yang lebih tinggi tidak selalu lebih baik. Jika jalur Anda memiliki tikungan yang sempit, akselerasi engkol yang terlalu tinggi dapat membuat bot tersentak, yang tidak hanya membuang energi tetapi juga membebani sendi seiring waktu. Kami memiliki pelanggan yang mengurangi waktu siklus sebesar 15% hanya dengan melakukan akselerasi per sambungan dibandingkan menggunakan pengaturan global. Untuk cobot seri CR (sepertiRobot Kolaboratif CR1400), ini adalah terobosan baru karena desain kinematiknya memungkinkan masing-masing sambungan bergerak secara mandiri tanpa mengorbankan stabilitas secara keseluruhan. Rangka CR1400 yang ringan dibuat untuk penyesuaian seperti itu, jadi Anda tidak perlu berkompromi dengan kekuatan untuk mendapatkan aliran jalur yang lebih baik.
Selanjutnya: penghindaran rintangan yang benar-benar berfungsi (bukan, bukan pengaturan dasar). Banyak momen terburuk perencanaan jalur cobot datang dari "perhentian acak" ketika bot mengira ia berada di dekat manusia, atau menabrak bagian tersembunyi dari mesin Anda. Algoritma penghindaran rintangan yang umum adalah satu solusi untuk semua hal, namun jika Anda memetakan ruang kerja dengan benar, Anda dapat mengoptimalkan jalur untuk menghindari rintangan secara proaktif alih-alih bereaksi terhadapnya. Begini caranya: gunakan liontin pengajaran cobot Anda untuk mencatat semua hambatan tetap (konveyor, stasiun kerja, bahkan kabel listrik) di ruang kerja. Kebanyakan pengontrol cobot enam sumbu modern memungkinkan Anda mengimpor peta ini, sehingga perencana jalur dapat menghitung rute yang melewati rintangan tersebut sebelum bot mulai bergerak. Untuk rintangan dinamis (seperti manusia yang bekerja di dekatnya), tetapkan zona aman khusus-bukannya gelembung 1m di sekeliling bot, buatlah zona yang lebih kecil di dekat titik alat tempat terjadinya kontak sebenarnya. Dengan begitu, bot tidak melambat ketika ada manusia yang berdiri sejauh 2m, sehingga meningkatkan efisiensi jalur tanpa mengorbankan keselamatan. Kami telah melihat hal ini bekerja sangat baik pada model hemat energi, sepertiRobot Kolaborasi CR920 Hemat Energi, karena menghindari pemberhentian yang tidak perlu akan mengurangi penggunaan energi. Desain motor CR920 dibuat untuk mengurangi energi idle, sehingga ketika jalur Anda menghindari penghentian mendadak, Anda mendapatkan lebih banyak penghematan.
Lalu ada perencanaan gerak untuk muatan dan perkakas. Ini adalah titik buta yang sangat umum. Jalur cobot Anda berubah sepenuhnya bergantung pada alat apa yang dimilikinya dan seberapa berat muatannya. Misalnya, gripper seberat 2kg mengubah pusat gravitasi (CoG) efektor akhir, yang berarti sendi harus bekerja lebih keras untuk bergerak. Jika Anda tidak memperbarui perencana jalur dengan CoG baru tersebut, Anda akan mendapatkan pergerakan yang tidak merata, penggunaan energi yang lebih tinggi, dan bahkan akurasi yang berkurang. Cara mengatasinya sederhana: saat Anda berpindah alat atau muatan, jalankan kalibrasi CoG cepat pada cobot. Kebanyakan model enam sumbu, sepertiRobot Kolaborasi CR620 Hemat Energi, memiliki fungsi kalibrasi satu ketukan untuk ini. Kami memiliki pelanggan yang beralih antara gripper vakum 3kg dan gripper mekanis 5kg dan melihat waktu jalurnya melonjak sebesar 20%-hingga mereka melakukan kalibrasi CoG. Tiba-tiba, jalur mereka menjadi mulus, penggunaan energi menurun, dan mereka tidak perlu melakukan pengajaran ulang di setiap titik jalan. Kapasitas muatan CR620 yang fleksibel membuatnya sempurna untuk perubahan cepat seperti ini, sehingga mengoptimalkan jalur untuk berbagai alat tidak terasa seperti sebuah tugas.
Tunggu, mari kita bicara tentang kelancaran. Tidak, yang saya maksud bukan mengemudi di jalan yang mulus, yang saya maksud adalah lintasan jalannya. Cobot enam sumbu bergerak dalam jalur linier atau berdasarkan sambungan, namun jalur linier (bergerak lurus dari satu titik ke titik lainnya) jauh lebih efisien hanya jika tidak memerlukan putaran sambungan yang tajam. Jalur berbasis sendi mungkin terlihat acak, namun seringkali menghasilkan pergerakan yang lebih mulus karena memprioritaskan rentang alami setiap sendi. Jalur terburuk adalah jalur yang beralih antara gerakan linier dan gabungan di tengah tugas, menyebabkan bot terhuyung-huyung. Kebanyakan pengontrol memiliki pengaturan "pemulusan lintasan" yang memungkinkan Anda menyesuaikan seberapa dekat bot mengikuti titik arah. Jika Anda memutarnya terlalu tinggi, Anda akan mendapatkan jalur yang bergerigi; terlalu rendah, dan Anda akan menambah jarak yang tidak diperlukan pada jalur tersebut. Kami menyarankan untuk menyetelnya ke nilai antara 5-15% untuk sebagian besar tugas, tetapi ujilah dengan cobot spesifik Anda. Untuk jangkauan yang lebih jauh, sepertiRobot Kolaboratif CR1600, perataan lintasan sangat penting karena lengan yang lebih panjang lebih rentan goyah jika jalurnya bergerigi. Jangkauan CR1600 yang diperluas dirancang untuk menjaga stabilitas bahkan dengan jalur yang mulus dan optimal, sehingga Anda tidak perlu khawatir tentang akurasi saat mengubah pengaturan tersebut.
Trik lain yang diremehkan: menggunakan simulasi sebelum penerapan. Saya tahu, saya tahu-"simulasi membutuhkan waktu!" Namun berapa banyak waktu yang Anda habiskan untuk memperbaiki jalur yang tidak berfungsi di lantai? Sebagian besar pemasok cobot enam sumbu menawarkan alat simulasi yang memungkinkan Anda memasukkan ruang kerja, muatan, dan tugas, lalu menguji rencana jalur yang berbeda tanpa memindahkan satu bagian pun. Hal ini memungkinkan Anda melihat tabrakan, ketidakefisienan, atau sambungan yang kelebihan beban bahkan sebelum Anda membuka kotak robot. Misalnya, jika Anda sedang menyiapkan tugas pengelasan, simulasi dapat menunjukkan kepada Anda bahwa jalur tertentu akan memberikan terlalu banyak tekanan pada sambungan 3, sehingga Anda dapat menyesuaikan titik jalan terlebih dahulu daripada memecahkan masalah pada hari pertama. Kami telah melihat pelanggan mengurangi waktu penerapan mereka sebesar 30% hanya dengan menggunakan simulasi, dan untuk tugas bervolume tinggi, hal ini menghasilkan uang nyata. ItuRobot Kolaboratif CR1300terintegrasi secara mulus dengan sebagian besar perangkat lunak simulasi umum, sehingga Anda dapat mengubah jalur langsung dari komputer Anda bahkan sebelum robot tiba.
Sekarang, mari kita bahas optimalisasi energi secara spesifik karena hal tersebut merupakan nilai jual yang besar bagi cobot kita, dan perencanaan jalur adalah cara termudah untuk mengurangi penggunaan energi. Kami telah mengukur bahwa perencanaan jalur yang buruk dapat menyebabkan cobot enam sumbu menggunakan energi 30% lebih banyak dari yang diperlukan. Bagaimana? Dengan berhenti yang tidak perlu, tikungan tajam, atau pergerakan sendi yang tidak efisien. Perbaikan yang kita bicarakan sebelumnya—jalur yang lebih mulus, penghindaran rintangan, kalibrasi CoG—semuanya secara langsung mengurangi penggunaan energi. Misalnya, model hemat energi kami (CR920 dan CR620) memiliki motor yang beradaptasi dengan beban, sehingga ketika jalur Anda dioptimalkan, motor tidak bekerja lebih keras dari yang seharusnya. Itu sebabnya model ini sangat cocok untuk produsen kecil dan menengah yang ingin menghemat biaya tenaga kerja dan energi. Jika Anda ingin memangkas biaya operasional, mengoptimalkan perencanaan jalur adalah langkah pertama, dan jalur hemat energi kami menjadikannya lebih mudah.
Tunggu, mari kita sadari-bagaimana dengan kesalahan umum yang dilakukan orang? Saya telah melihat pelanggan mencoba mengoptimalkan jalur secara manual dengan memindahkan setiap titik jalan sejauh 1 cm, dan hal ini berhasil untuk tugas sederhana, namun untuk tugas rumit (seperti pengemasan atau perakitan), hal tersebut hanya membuang-buang waktu. Kesalahan lainnya: mengabaikan algoritma perencanaan jalur bawaan cobot. Tidak, Anda tidak perlu membuat kode jalur khusus dari awal. Kebanyakan cobot enam sumbu modern memiliki perencana jalur canggih yang dapat beradaptasi, namun Anda harus memberi mereka data yang benar. Misalnya, jika Anda tidak memasukkan berat muatan sebenarnya, perencana jalur akan menetapkan pengaturan berat secara default, sehingga menyebabkan pergerakan tidak efisien. Selain itu, jangan lupa untuk memperbarui perencanaan jalur Anda setiap kali Anda mengubah alur kerja. Jika Anda mengatur ulang stasiun kerja Anda, atau mengubah bagian yang Anda pindahkan, jalur lama tidak akan berfungsi lagi. Kami menyarankan Anda melakukan pemeriksaan jalur setiap 3 bulan, atau setelah perubahan besar apa pun pada ruang kerja atau tugas Anda.
Jadi, gabungkan semuanya: optimalkan parameter kinematik, petakan rintangan secara proaktif, kalibrasi CoG untuk muatan/alat, gunakan lintasan yang mulus, uji dalam simulasi, dan sesuaikan penggunaan energi. Ini bukan ilmu roket, tetapi perlu memperhatikan detail kecil dari cobot dan tugas spesifik Anda. Jika Anda masih kesulitan, atau sedang mencari robot kolaboratif enam sumbu baru yang dibuat untuk memudahkan pengoptimalan, kami memiliki serangkaian model yang disesuaikan untuk berbagai kebutuhan. Apakah Anda memerlukan opsi yang ringkas dan hemat energi untuk ruang kerja kecil, atau model jangkauan panjang untuk tugas yang lebih besar, jajaran cobot enam sumbu kami dirancang untuk membuat perencanaan jalur menjadi lebih sederhana dan efisien. Kami telah menghabiskan waktu bertahun-tahun menyempurnakan model ini untuk menyeimbangkan kecepatan, keamanan, dan kemudahan penggunaan, sehingga Anda tidak perlu berkompromi pada kinerja untuk mendapatkan cobot yang sesuai untuk bisnis Anda.
Jika Anda siap untuk berhenti menghadapi jalur yang lamban dan membuang-buang energi dan mulai memanfaatkan robot kolaboratif enam sumbu Anda secara maksimal, kami dapat membantu. Tim kami telah bekerja dengan ratusan produsen untuk mengoptimalkan perencanaan jalur untuk semua jenis tugas, mulai dari pengambilan dan penempatan, perakitan, hingga pengemasan. Kami dapat menjawab pertanyaan Anda, memandu Anda melalui pengaturan terbaik untuk model spesifik Anda, atau bahkan membantu Anda memilih cobot yang tepat untuk kebutuhan Anda. Hubungi kami hari ini untuk memulai percakapan-mari buat cobot Anda bekerja lebih cerdas, bukan lebih keras.
Referensi
- Billard, A., Kragic, D. (2019). Tren dan tantangan dalam manipulasi robot. Robotika Sains, 4(34), eaau8414.
- Asosiasi Robotika Kolaboratif. (2022). Praktik Terbaik Perencanaan Jalur untuk Cobot Enam Sumbu. Laporan Teknis Industri.
- Liu, H., dkk. (2021). Perencanaan jalur hemat energi untuk robot industri: Tinjauan sistematis. Jurnal Manufaktur Cerdas, 32(5), 1345-1362.
- Robotika ABB. (2023). Optimasi Kinematik Robot Kolaboratif Enam Sumbu. Panduan Teknis Produk.
