Breng je idee tot leven samen met een robot

Bram
van Deurzen

Heb je al ooit een voorwerp in gedachten gehad dat je graag zou willen maken, maar je weet niet hoe je eraan moet beginnen? Of krijg je nu een idee? Mijn systeem helpt je om het werkelijkheid te maken. 

Het systeem is speciaal ontworpen om onervaren gebruikers te ondersteunen. Met behulp van de design tool ontwerp je jouw idee. Daarna bouw je dit model samen met de robot, waarbij deze fungeert als derde hand.

 

THE BEST OF BOTH WORLDS

Er bestaan veel vooroordelen wanneer het gaat over robots. Zo zouden ze jobs kunnen afnemen van mensen, of veroveren ze zelfs de wereld in sommige films.

Gelukkig is dit niet hoe men in onderzoek of in de industrie naar robots kijkt. Hier wordt er gezocht naar manieren waarop mensen en robots kunnen samenwerken, om zo het beste uit elkaar te halen. Ze hebben namelijk beiden unieke eigenschappen die elkaar ondersteunen. Een robot kan continu geconcentreerd blijven en zware taken uitvoeren, zonder vermoeid te geraken. Een mens kan daarentegen zeer goed omgaan met veranderingen in de omgeving en de robot bijsturen indien nodig.

Mijn thesis heeft als doel om de interactie tussen mens en robot op een kleine schaal uit te voeren, bijvoorbeeld in een plaatselijke Makerspace.  De kennis van de robot wordt gebruikt om je te begeleiden doorheen het bouwen, terwijl je zelf de onderdelen monteert.

 

VAN IDEE TOT MODEL

Een visuele voorstelling van de stappen die je doorloopt met het systeem, kan je zien in figuur 1.

Het begint allemaal met een idee wat je tot leven wilt brengen. In dit voorbeeld een ‘dice tower’.

De eerste stap is het maken van een 3D model, samen met mijn design tool. In deze tool kan je met behulp van platen uit een bouwpakket een 3D model opbouwen, door de platen op de juiste plaats in het model te positioneren. Er kunnen ook platen van een gekozen grootte ingevoegd worden. De design tool ondersteunt platen onder een hoek van 45, 90 of 135 graden, met behulp van 3D geprinte hoekstukjes.

Nadat je klaar bent met het maken van je 3D model, snijd je de verschillende platen uit met een lasercutter. Hiervoor maakt het systeem automatisch een bestand aan, dat rechtstreeks gebruikt kan worden door de lasercutter.

Daarna leg je de platen, hoekstukjes, bouten en moeren klaar bij de robotarm. Nu heb je alles ter beschikking om samen met de robotarm je 3D model op te bouwen. Hiervoor worden in de design tool automatisch instructies voor de robotarm berekend, op basis van je 3D model. De tool zal je tijdens het bouwen instructies geven.

Samen met de robotarm ga je stap voor stap het model opbouwen. In de design tool krijg je te zien waar je ieder hoekstukje moet plaatsen, voordat de robotarm de volgende plaat mag brengen. Het platform waarop je het model bouwt zal naar de juiste positie bewegen. De robotarm zal de volgende plaat opnemen en deze op de juiste plaats tegen het model houden. Hierdoor kan je met beide handen de plaat vastmaken aan de hoekstukjes.

Wanneer alle stappen doorlopen zijn, kan je het model van het platform nemen en is het klaar om te gebruiken.

 

SAMEN STERK WERK

Het doel van mijn systeem is om aan te tonen dat je samen met een robotarm aan een model kan werken. De bijhorende design tool maakt het mogelijk om een 3D model te maken, zonder dat je kennis moet hebben van 3D modelleren. De robot zal je tijdens het opbouwen van je eigen model helpen, door de platen van het model op de juiste plaats vast te houden. Hierdoor kan jij zelf met twee handen het model monteren.

“Het voelt echt aan alsof je een derde hand hebt die je helpt tijdens het bouwen”, zoals een van de deelnemers omschreef tijdens de gebruikersstudie van mijn systeem.

Figuur 1: Stappen in het proces

Visualisatie van de stappen in het proces

Download scriptie (2.84 MB)
Universiteit of Hogeschool
Universiteit Hasselt
Thesis jaar
2018
Promotor(en)
Prof. Dr. Kris Luyten