1. Načrtovanje časovno optimalne robotske površinske obdelave s postopkom regijske segmentacije z upoštevanjem geometrije obdelovancev in kinematičnih zmogljivosti robotske roke : doctoral dissertationTomaž Pušnik, 2025, doktorska disertacija Opis: Tradicionalno se pri robotski površinski obdelavi celoten obdelovanec obdela z enotno hitrostjo in smerjo, ki ju vnaprej določi operater, ne da bi upošteval razlike v obdelovalnosti različnih območij obdelovanca ali pa zmogljivosti robota. Ta konvencionalni pristop pogosto vodi do neučinkovitosti, zlasti pri obdelovancih s kompleksno geometrijo, kjer bi prilagodljive hitrosti in smeri obdelave lahko izboljšale učinkovitost. Naša študija uvaja pristop, ki temelji na razdelitvi ploskve na regije, kjer se hitrost in smer obdelave prilagajata specifičnim lastnostim vsake regije. Ta strategija združuje kinematiko robota z geometrijo ploskve obdelovanca, pri čemer algoritem segmentiranja omogoča delitev ploskve. Učinkovitost tega pristopa je bila potrjena z eksperimentalnimi rezultati na treh različnih obdelovancih, ki so pokazali znatno izboljšanje časa obdelave. Pristop, temelječ na regijah, je omogočil do 25 % zmanjšanje časa obdelave v primerjavi s tradicionalno enosmerno obdelavo. Nadaljnje izboljšave so bile dosežene z optimizacijo lege obdelovanca, kar je v našem primeru prispevalo dodatno do 7 % izboljšanje glede na naključno lego. Izvedeni so bili tudi postopki validacije, da bi zagotovili, da so hitrosti sklepov sodelujočega robota ostale znotraj varnih operativnih omejitev med izvajanjem površinske obdelave.
Ključne besede: robotska površinska obdelava, segmentacija obdelovanca, optimizacija lege obdelovanca, optimizacija časa obdelave, načrtovanje poti robotske obdelave
Objavljeno v DKUM: 20.10.2025; Ogledov: 0; Prenosov: 28
 Celotno besedilo (9,40 MB) |
2. Robotic surface finishing with a region-based approach incorporating dynamic motion constraintsTomaž Pušnik, Aleš Hace, 2025, izvirni znanstveni članek Opis: This work presents a task-oriented framework for optimizing robotic surface finishing to improve efficiency and ensure feasibility under realistic kinematic and geometric constraints. The approach combines surface subdivision, optimal placement of the workpiece, and region-based toolpath planning to adapt machining strategies to local surface characteristics. A novel time evaluation criterion is introduced that improves our previous kinematic approach by incorporating dynamic aspects. This advancement enables a more realistic estimation of machining time, providing a more reliable basis for optimization and path planning. The framework determines both the optimal position of the workpiece and the subdivision of its surface into regions systematically, enabling machining directions and speeds to be adapted to the geometry of each region. The methodology was validated on several semi-complex surfaces through simulation and experimental trials with collaborative robotic manipulators. The results demonstrate that improved region-based optimization leads to machining time reductions of 9–26% compared to conventional single-direction machining strategies. The most significant improvements were achieved for larger, more complex geometries and denser machining paths, confirming the method’s industrial relevance. These findings establish the framework as a practical solution for reducing cycle time in specific robotic surface finishing tasks.
Ključne besede: robot surface finishing, collaborative robot, region-based machining, automatic surface subdivision, realistic machining time estimation
Objavljeno v DKUM: 17.10.2025; Ogledov: 0; Prenosov: 7
Celotno besedilo (7,69 MB) |
3. Region-based approach for machining time improvement in robot surface finishingTomaž Pušnik, Aleš Hace, 2024, izvirni znanstveni članek Opis: Traditionally, in robotic surface finishing, the entire workpiece is processed at a uniform speed, predetermined by the operator, which does not account for variations in the machinability across different regions of the workpiece. This conventional approach often leads to inefficiencies, especially given the diverse geometrical characteristics of workpieces that could potentially allow for different machining speeds. Our study introduces a region-based approach, which improves surface finishing machining time by allowing variable speeds and directions tailored to each region’s specific characteristics. This method leverages a task-oriented strategy integrating robot kinematics and workpiece surface geometry, subdivided by the clustering algorithm. Subsequently, methods for optimization algorithms were developed to calculate each region’s optimal machining speeds and directions. The efficacy of this approach was validated through numerical results on two distinct workpieces, demonstrating significant improvements in machining times. The region-based approach yielded up to a 37% reduction in machining time compared to traditional single-direction machining. Further enhancements were achieved by optimizing the workpiece positioning, which, in our case, added up to an additional 16% improvement from the initial position. Validation processes were conducted to ensure the collaborative robot’s joint velocities remained within safe operational limits while executing the region-based surface finishing strategy.
Ključne besede: robot surface finishing, collaborative robot, region-based machining, workpiece optimization, clustering, task-oriented machining, machining time optimization
Objavljeno v DKUM: 25.11.2024; Ogledov: 0; Prenosov: 35
Celotno besedilo (20,89 MB)
Gradivo ima več datotek! Več... |
4. Pobiranje in odlaganje aluminijastih ulitkov balansirnega diska s kolaborativnim robotom in 2D kamero : diplomsko deloRene Furek, 2023, diplomsko delo Opis: V trenutnem svetu prihaja v veliko podjetjih do povišanih stroškov delovne sile oz. v najslabšem primeru do njihovega pomanjkanja, zato je bil cilj diplomskega dela izvesti pobiranje in odlaganje aluminijastih ulitkov balansirnega diska s kolaborativnim robotom UR5e in 2D kamero. V diplomski nalogi smo izbrali delovno mesto iz podjetja Talum d.d., ki je najbolj primerno za kolaborativnega robota, naredili simulacijo robotiziranega procesa, ter načrtovali in izvedli industrijski proces v laboratoriju. Pri zaznavanju z 2D kamero je bil celoten proces voden s programskim okoljem MATLAB, s katerim smo prožili kamero, pridobili rezultate zajema, izračunali ustrezne robotske gibe ter jih nato preko TCP/IP vtičnice pošiljali na robotski krmilnik. Proces je bil pred izvedbo na pravem robotu v celoti simuliran v simulacijskem okolju RoboDK.
Ključne besede: kolaborativni robot, aluminijasti ulitki, 2D kamera, MATLAB, RoboDK, avtomatizacija
Objavljeno v DKUM: 04.03.2024; Ogledov: 269; Prenosov: 71
Celotno besedilo (2,01 MB) |
5. Pobiranje različlnih neurejenih polizdelkov iz zaboja s kolaborativnim robotom UR5e in 3D kamero : diplomsko deloTimotej Jurgec, 2023, diplomsko delo Opis: Diplomska naloga prikazuje avtomatizacijo procesa pobiranja polizdelkov iz zaboja s
pomočjo kamere Zivid one+ M in kolaborativnega robota UR5e. Cilj naloge je dokazati,
da je z uporabo strojnega vida in s kolaborativnim robotom mogoča avtomatizacija
procesa, kar lahko prispeva k povečanju produktivnosti in zmanjšanju stroškov.
Obravnavani izzivi vključujejo načrtovanje delovnega okolja, izdelavo prijemal ter
določanje poti robota. Predstavljen je tudi postopek delovanja kamere Zivid one+ M pri
zaznavanju polizdelkov v zaboju. Rezultati eksperimentov potrjujejo učinkovitost
delovanja sistema, pri čemer naloga dodatno poudarja pomembnost programskega
okolja Sick PLB. Predstavljena aplikacija ima velik potencial za uporabo v sistemih
avtomatizacije kosovne proizvodnje z namenom nadomeščanja delavcev na monotonih
in rutinskih delovnih operacijah
Ključne besede: Pobiranje iz zaboja, Sick PLB, 3D kamera Zivid one+ M, lociranje izdelkov, merilna točka
Objavljeno v DKUM: 09.10.2023; Ogledov: 396; Prenosov: 81
Celotno besedilo (2,91 MB) |
6. Avtomatizacija proizvodnega procesa obdelave ulitkov za avtomobilsko industrijo : magistrsko deloTomaž Pušnik, 2019, magistrsko delo Opis: Magistrsko delo se osredotoča na analizo projekta avtomatizirane obdelave ulitkov, za potrebe avtomobilske industrije na realnem primeru, ter ga primerja z ročnim načinom obdelave s strani človeške delovne sile. Najprej so predstavljena teoretična izhodišča ter proizvodni procesi, ki so potrebni za izdelavo ulitkov. V zadnjem delu naloge pa so predstavljeni in z izračuni podkrepljeni različni ekonomski kazalniki uspešnosti. Na podlagi rezultatov so bile potrjene zastavljene hipoteze. Ugotovljeno je bilo tudi, da je avtomatizirana obdelava ulitkov v livarnah pri večjih serijah, skoraj nujno potrebna za doseganje konkurenčnosti na trgu avtomobilske industrije.
Ključne besede: ekonomski kazalniki, nizkotlačno litje, prag pokritja, analiza projekta, lastna cena, robotska obdelava ulitkov
Objavljeno v DKUM: 21.05.2019; Ogledov: 1319; Prenosov: 81
Celotno besedilo (3,23 MB) |
7. MONTAŽA Z INDUSTRIJSKIM ROBOTOM UR5 V SIMULACIJSKEM OKOLJU ROBODKTomaž Pušnik, 2016, diplomsko delo Opis: Diplomsko delo obravnava različne načine programiranja kolaborativnega industrijskega robota Universal Robots UR5 in ugotavlja prednosti in slabosti različnih metod. Prikazano je programiranje robota UR5 z ročno programirno napravo, kar je najpogostejši način upravljanja robotov, delo s simulatorjem URSim, opisano je tudi programiranje robota z oddaljenim dostopom preko TCP/IP vtičnice. Podrobno je predstavljeno delo s programom RoboDK, ki služi kot simulator, hkrati pa ima možnost programiranja robota UR5. Naloga predstavi primer montaže s simulacijo montaže v programu RoboDK in realni izvedbi na robotu UR5. Prikazani so rezultati simulacije in montaže.
Ključne besede: robotska montaža, kolaborativni robot UR5, programiranje robotov, robotska simulacija, simulacijsko okolje RoboDK, virtualna robotska celica
Objavljeno v DKUM: 16.09.2016; Ogledov: 4704; Prenosov: 491
Celotno besedilo (3,44 MB) |
