EARL de bowlende robot

Het Amerikaanse ingenieursbedrijf Arm Automation heeft een geavanceerde robot ontwikkeld die kan bowlen. De ‘Enhanced Automated Robot Launcher’, of kortweg Earl wordt ingezet in de research en testfase van bowlingmaterialen.

Arm Automation, gevestigd in de staat Texas, ontwikkelt op maat gemaakte oplossingen voor industriële toepassingen. Zo ontwikkelde het bedrijf eerder onder andere een testmethode voor orthopedische implantaten, robots die met nucleair materiaal kunnen werken, onderwaterrobots en robots om magazijnen mee te automatiseren.

Bowlende robot

Het meest in het oog springende voorbeeld van het vernuft van Arm Automation kwam in 2010 met de introductie van Earl de bowlende robot. Deze wordt toegepast door de US Bowling Congress (USBC). De USBC is zeg maar de ‘KNVB' van de Amerikaanse bowlingwereld. Met de Earl robot kan praktisch elke speelstijl van een willekeurige bowler worden gesimuleerd, wat handige informatie voor coaches oplevert. Ook wordt met de robot getest of bowlingmaterialen aan alle specificaties voldoen.

Loslaten binnen 1 milliseconde

Het lijkt zo simpel, een mechanische arm maken om een bowlingbal te gooien. Eén van de grootste uitdagingen was echter het moment waarop de bal losgelaten moest worden. Volgens ingenieur Greg Wiese van Arm Automation was de uitdaging om een bowlingbal met een nauwkeurigheid van minder dan 1 ms te kunnen loslaten. "Rekening houdend met de gooisnelheid van 39 kilometer per uur die de USBC voorschreef resulteerde een afwijking van 1 milliseconde al in een afwijking van 1 graad in balhoogte en 1,3 cm relatief aan de foutlijn. Nog grotere afwijkingen resulteerden in een bal die tegen het plafond gegooid, of de baan in geramd werd." Earl is in staat om een bowlingbal met een precisie van 250 µs weg te gooien.

Aansturen met enorme precisie

De robot wordt aangestuurd door een Beckhoff C6920 industriële PC waar de TwinCAT NC PTP software en Windows CE als besturingssysteem op draait. Voor de mens-machineinterface is Earl uitgerust met een Beckhoff CP6901 controlepaneel met touchscreen. De machine communiceert via EtherCAT; een op ethernet gebaseerd controlesysteem. Zo wordt het exacte moment bepaald waarop de bal losgelaten moet worden.

Veiligheid

Uiteraard is er bij zo'n grote robotarm, die ballen van enkele kilo's in het rond slingert, ook gedacht aan de veiligheid. De TwinCAT software monitort elk aspect van het systeem continu. Als er tijdens de bediening iets misgaat, dan wordt de aandrijving uitgeschakeld en de robot in een rustpositie gebracht, tot het systeem opnieuw is ingesteld. Ook staat Earl in een beschermende kooi met veiligheidssensoren, lichtgordijnen en veiligheidsschakelaars.

Lees hier het originele Engelstalige artikel

bron: Design News