Transforming Industrial Manipulators via Kinesthetic Guidance for Automated Inspection of Complex Geometries.
Transforming Industrial Manipulators via Kinesthetic Guidance for Automated Inspection of Complex Geometries.
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DOI：
10.3390/s23073757
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发表时间：
2023-04-05
期刊：
影响因子：
--
通讯作者：
Grosser MR
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Loukas C;Vasilev M;Zimmerman R;Vithanage RKW;Mohseni E;MacLeod CN;Lines D;Pierce SG;Williams S;Ding J;Burnham K;Sibson J;O'Hare T;Grosser MR
高价值制造（HVM）行业对复杂形状部件的高成本效益制造和计量检测解决方案的需求不断增加，需要提高生产吞吐量和精度。这推动了自动化机器人解决方案的集成。然而，目前使用传统编程方法的机械手需要专业的机器人编程知识，并且难以生成复杂的路径并轻松适应每个组件的独特规格，从而导致不灵活且繁琐的教学过程。因此，这一机构的工作提出了一种新的软件系统，以实现动觉指导的路径规划在250 Hz的实时间隔，利用外部现成的力-扭矩（FT）传感器。所提出的工作证明了一个500平方毫米的近净形线弧增材制造（WAAM）复杂的组件与嵌入式缺陷，通过教学的检测路径与标准的工业机器人机械手在协作的方式和自适应地产生的运动学，从而在超声检测的均匀耦合的缺陷检测。所使用的方法证明在性能和速度上上级，使用在线和离线方法加速编程时间估计为88%至98%。拟议的工作是一个独特的发展，将当前的工业机械手改造成协作实体，确保人力工作资源，并实现灵活生产。
The increased demand for cost-efficient manufacturing and metrology inspection solutions for complex-shaped components in High-Value Manufacturing (HVM) sectors requires increased production throughput and precision. This drives the integration of automated robotic solutions. However, the current manipulators utilizing traditional programming approaches demand specialized robotic programming knowledge and make it challenging to generate complex paths and adapt easily to unique specifications per component, resulting in an inflexible and cumbersome teaching process. Therefore, this body of work proposes a novel software system to realize kinesthetic guidance for path planning in real-time intervals at 250 Hz, utilizing an external off-the-shelf force–torque (FT) sensor. The proposed work is demonstrated on a 500 mm2 near-net-shaped Wire–Arc Additive Manufacturing (WAAM) complex component with embedded defects by teaching the inspection path for defect detection with a standard industrial robotic manipulator in a collaborative fashion and adaptively generating the kinematics resulting in the uniform coupling of ultrasound inspection. The utilized method proves superior in performance and speed, accelerating the programming time using online and offline approaches by an estimate of 88% to 98%. The proposed work is a unique development, retrofitting current industrial manipulators into collaborative entities, securing human job resources, and achieving flexible production.
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DOI：
10.3390/s22166036
发表时间：
2022-08-12
期刊：
Sensors (Basel, Switzerland)
影响因子：
--
作者：
通讯作者：
--
DOI：
10.1007/s11665-020-04847-1
发表时间：
2020-05-20
影响因子：
2.3
作者：
Kumar, Ashish;Maji, Kuntal
通讯作者：
Maji, Kuntal
影响因子：
1.1
作者：
Mineo, C.;Vasilev, M.;Cross, E. J.
通讯作者：
Cross, E. J.
DOI：
10.3390/s110302525
发表时间：
2011
期刊：
Sensors (Basel, Switzerland)
影响因子：
--
作者：
García-Martín J;Gómez-Gil J;Vázquez-Sánchez E
通讯作者：
Vázquez-Sánchez E
影响因子：
1.1
作者：
Holmes, C;Drinkwater, BW;Wilcox, P
通讯作者：
Wilcox, P