PCCA (Proiecte Colaborative de Cercetare Aplicativa)

PN-II-PT-PCCA-2013-4-0686

Prototypes of autonomous robotic systems for medical/social assistance and servicing of manufacturing processes in metallurgy, ceramics, glass and automotive

Prototipuri de sisteme robotice autonome destinate asistenței medico-sociale şi deservirii unor procese de fabricaţie din metalurgie, ceramică, sticlă și industria de automobile

Prin proiect se doreşte realizarea a trei prototipuri de sisteme robotice autonome. 
Prototipul 1: Scaunul cu rotile pentru persoanele vârstnice şi persoanele cu dizabiltăţi severe şi usoare. Este conceput ca un robot mobil (sistem autonom) cu doua roţi motoare şi două roţi libere (2DW/2FW), având o structură de conducere bazată pe tehnici neliniare avansate (sliding-mode şi backstepping) şi o structură de navigaţie şi evitare obstacole bazate pe combinaţia dintre un sistem video-biometric al feţei şi ochiului şi un sistem laser, astfel încât sa poată deservi atât persoanele cu dizabilităţi neuro-loco motorii severe, cât şi persoanele cu dizabilităţi uşoare sau vârstnice. Acest prototip este deja solicitat pentru încercări şi experimente la spitalele de urgenţă din Galaţi şi Târgovişte, secţiile de terapie intensivă, ortopedie şi neurologie. Sistemul video-biometric este compus din două camere video de rezoluţie înaltă, pentru a putea realiza o monitorizare a tuturor caracteristicilor biometrice ale feței şi ochiului persoanei. Deoarece structura de conducere şi de navigaţie reprezintă noutate şi originalitate în domeniu, se are în vedere brevetarea Prototipului 1. 
Prototipul 2 este conceput ca sistem robotic autonom cu două roţi motoare şi una sau două roţi libere (2DW/1FW sau 2DW/2FW), având un sistem de conducere de la distanţă bazată pe tehnici neliniare avansate (sliding-mode şi backstepping)  şi o structură de navigaţie şi evitare obstacole, bazate pe ultrasunete şi laser. Platforma mobilă este echipată cu un manipulator cu 6 grade de libertate (6-DOF) al cărui sistem de conducere şi poziţionare de la distanţă sunt bazate pe tehnici neliniare sliding-mode şi servoing vizuale. Acest prototip este capabil să transporte şi să manipuleze sarcini de greutăţi mici, mari şi medii, fiind destinat a opera în regim colaborativ,  pentru deservirea liniilor flexible de asamblare şi de prelucrare, pentru a le face reversibile, adică să permită şi dezasamblare, respectiv reprelucrare. Dezasamblarea şi reprelucarea se vor declanşa când produsul final nu corespunde cerinţelor de calitate, în vederea refolosirii componentelor sau reprelucrării pentru a fi adus în parametri calitativi impuşi. Prototipul 2, în diferite variante de robot mobil, 2DW/1FW şi/sau 2DW/1FW, echipat cu manipulator, este deja solicitat pentru a fi integrat în liniile  de sudură caroserie, asamblare preliminară şi generală ale modelelor Dacia Logan și Sandero la "DACIA-RENAULT" Piteşti. Integrarea Prototipului 2, ca sistem robotic autonom echipat cu manipulator, în liniile flexibile de fabricaţie, cu scopul eficientizării, echilibrării şi reversibilizării, reprezintă premieră în domeniu. 
Prototipul 3 este conceput  ca un vehicul autonom cu patru roţi motoare şi directoare, (4DW/SW), omnidirecţionale, capabil de a rula pe orice tip de carosabil. Sistemul de conducere este bazat pe tehnici neliniare avansate (sliding-mode şi backstepping), iar navigaţia şi evitarea de obstacole sunt bazate pe sistem laser. Vehiculul autonom este echipat cu un manipulator robotic 6-DOF, capabil a transporta şi manipula sarcini grele şi de dimensiuni mari. Este destinat operatiilor de manipulare, transport şi tractare, intra şi extra uzinal, din metalurgie ("ARCELOR MITTAL" Galaţi-secţia de aglomerare pentru transport materii prime, "VAE APCAROM" Buzău-manipulare, tractare şi transport şine de cale ferată la/de la cuptoarele de călire), ceramică ("CERSANIT" Roman-tracţiune, transport şi manipulare obiecte ceramice sanitare intre cuptoare şi staţiile de uscare) şi sticlă ("STICLA" Avrig-tractiune, transport şi manipulare de plăci mari de sticlă între cuptoare şi staţiile de uscare). Prototipul 3, conceput ca vehicul robotic autonom destinat a opera omnidirecţional în condiţii dificile de carosabil şi sarcini  grele de manipulat şi transportat, reprezintă o premieră în domeniul sistemelor robotice.