Bowlende robot

Het Amerikaanse Arm Automation heeft een robot ontwikkeld die kan bowlen. De ‘Enhanced Automated Robot Launcher’, of kortweg Earl wordt ingezet in de research en testfase van bowlingmaterialen.

Arm Automation, gevestigd in Austin, Texas, ontwikkelt op maat gemaakte oplossingen voor industriële toepassingen. Zo ontwikkelde het bedrijf eerder onder andere een testmethode voor orthopedische implantaten, robots die met nucleair materiaal kunnen werken, onderwaterrobots en robots om magazijnen te automatiseren.

Bowlende robot

Het meest in het oog springende voorbeeld van het vernuft van Arm Automation is Earl, de bowlende robot. Deze wordt toegepast door het US Bowling Congress (USBC). Met Earl kan praktisch elke speelstijl van een willekeurige bowler worden gesimuleerd, wat handige informatie voor coaches oplevert. Ook wordt met de robot getest of bowlingmaterialen aan alle specificaties voldoen.

Loslaten binnen 1 milliseconde

Het lijkt simpel, een mechanische arm maken om een bowlingbal te gooien. Eén van de grootste uitdagingen was echter het moment waarop de bal losgelaten moest worden. Volgens Greg Wiese van Arm Automation was de uitdaging om een bowlingbal met een nauwkeurigheid binnen 1 ms te kunnen loslaten. "Rekening houdend met de gooisnelheid van 39 kilometer per uur die de USBC voorschreef resulteerde een afwijking van 1 milliseconde al in een afwijking van 1 graad in balhoogte en 1,3 cm relatief aan de foutlijn. Nog grotere afwijkingen resulteerden in een bal die tegen het plafond gegooid, of de baan in geramd werd." Earl is in staat om een bowlingbal met een precisie van 250 µs weg te gooien.

  

Aansturen met precisie

De robot wordt aangestuurd door een Beckhoff C6920 industriële PC waar de TwinCAT NC PTP software en Windows CE als besturingssysteem op draait. Voor de mens-machineinterface is Earl uitgerust met een Beckhoff CP6901 bedieningspaneel met touchscreen. De machine communiceert via EtherCAT; een op ethernet gebaseerd regelsysteem. Zo wordt het exacte moment bepaald waarop de bal losgelaten moet worden.

  
Veiligheid

Uiteraard is er bij zo’n grote robotarm, die ballen van enkele kilo’s in het rond slingert, ook gedacht aan de veiligheid. De TwinCAT software monitort elk aspect van het systeem continu. Als er tijdens de bediening iets misgaat, dan wordt de aandrijving uitgeschakeld en de robot in een rustpositie gebracht, tot het systeem opnieuw is ingesteld. Ook staat robot Earl in een beschermende kooi met veiligheidssensoren, lichtgordijnen en veiligheidsschakelaars.