Kappaleen tunnistaminen cobotin voima-anturoinnin avulla - Savonen, Toni (My University, 2026)
Tässä kandidaatintutkielmassa tutkittiin kappaleiden tunnistamista yhteistyörobotin (cobotin) voima-anturoinnin avulla ilman konenäköjärjestelmää. Työn tavoitteena oli selvittää, voidaanko kappaleen muotoa ja orientaatiota tunnistaa hyödyntämällä cobotin voima-antureiden mittaamaa dataa sekä arvioida menetelmän toimivuutta erilaisissa testausolosuhteissa. Työn teoriaosuudessa käsiteltiin yhteistyörobottien toimintaperiaatteita, voima- ja momenttiantureiden rakennetta sekä mittaussignaalin käsittelyä. Lisäksi tarkasteltiin yhteistyörobottien turvallisuuteen liittyviä vaatimuksia erityisesti ISO/TS 15066 -standardin näkökulmasta. Kokeellisessa osuudessa suoritettiin kolme testimenetelmää Rokae-cobotilla. Ensimmäisessä testissä havaittiin, että irtonaisten ja kevyiden kappaleiden tunnistaminen ei ollut mahdollista, koska cobotin pieninkin havaittava voima aiheutti kappaleen liikkumisen ennen kontaktin tunnistamista. Toisessa testissä kappaleet kiinnitettiin mekaanisesti alustaan, jolloin cobotti pystyi tunnistamaan kappaleiden muodon ja orientaation luotettavasti kontaktipisteiden perusteella. Kolmannessa testissä tunnistusta laajennettiin z-akselin suuntaan sekä tutkittiin alustan materiaalin ja kappaleen jäykkyyden vaikutusta mittaustuloksiin. Tulokset osoittivat, että voima-anturointiin perustuva kappaleentunnistus on mahdollista silloin, kun kappale on riittävän vakaa eikä pääse liikkumaan mittauksen aikana. Menetelmän tarkkuuteen vaikuttavat erityisesti kappaleen kiinnitys, alustan kitka, cobotin nopeus sekä materiaalien jäykkyys. Työn perusteella voidaan todeta, että voimaohjattu tunnistus tarjoaa käyttökelpoisen vaihtoehdon tilanteissa, joissa konenäön käyttö on haastavaa, mutta tarkempia sovelluksia varten tarvittaisiin erillinen ranteeseen asennettava voima- ja momenttianturi.