Satakunnan Ammattikorkeakoulu Oy:llä on käytössä käsivarsirobotti Universal Robots 5, jota käytetään opiskelun lisäksi koulun esittelytilaisuuksissa. Suosituksi esittelytilaisuksissa on osoittautunut robotin ohjelma, jossa robotti kaataa juomapullon sisällön kolmeen mukiin. Robotti osaa ottaa pullon korista, kaataa juoman mukeihin ja pudottaa pullon roskiin. Ongelmana oli juomapullojen manuaalinen avaaminen. Yleisötilaisuuksissa juomapulloja tarjoillaan tilaisuuden yleisömäärästä riippuen kymmenistä satoihin, joten oli siis järkevää rakentaa lisälaite tähän tarkoitukseen.

Robotiikka Akatemia sai toimeksiannon. Ongelman tutkimisen ja analysoinnin jälkeen huomattiin, että ilman erillistä lisälaitetta pullonkorkin poisto pelkästään robotin tarttujilla on mahdotonta. Lisälaitteen toimintaperiaatetta lähdettiin kartoittamaan. Suunniteltiin käyttötarkoitukseen sopivat mekaaniset ja toiminnalliset ratkaisut sekä vaadittava ohjelman kierto, jotta prosessi voidaan toteuttaa.

Haastetta toi erityisesti tarttujan/avauspään suunnitteleminen, joka soveltuisi monen erilaisen korkkityypin aukaisuun sekä toimisi robotille mahdollisten ominaisuuksien puitteissa. Mekaanisen toteutuksen kannalta haastavuutta toi erityisesti avausmekanismin monitoimisuus, avauspää piti saada pyörimään ja korkin tuli irrota laitteesta seuraavaa juomapulloa varten. Käytetyt korkit ja pullot piti saada roskiin, jotta esittelypöytä oli tyhjä seuraavaa pulloa varten.

Pullonkorkin poistajan runko rakennettiin alumiiniprofiilista ja koppa taivutettiin pleksistä. Mekaanisiin osiin käytettiin hyödyksi SolidWorks -3D suunnitteluohjelmistoa. Ohjelmistolla sai suunniteltua jokaisen rattaan ja mekaaniset osat tarkasti. Kun mallit olivat valmiit, ne tulostettiin koulun 3D -tulostimilla. Valitsimme materiaaliksi biohajoavan ja edullisen PLA –muovin. Tällä tavalla uusien osien tekeminen saatiin mahdollisimman helpoksi ja niitä pystyttiin tarvittessa tulostamaan lisää.

Ohjelmointi päätettiin toteuttaa Arduinon Uno:n avulla. Se on pieni mikrotietokone, joka ohjelmoidaan C++ -ohjelmointikielellä.

Yhteenveto

Lisälaite saatiin toimimaan. Robotti vie pullon avauspään alle ja lisälaite poistaa korkin. Poistetun korkin roskiin sijoittamiseksi tehtiin tarvittava laitteisto.
Testasimme laitteen toimintaa, ja säätöjen jälkeen saimme sen toimimaan joka ainoalla kerralla.