KR AGILUS når nya höjder som fönsterputsare

För att kunna automatisera putsningen av fönster utvecklade Skyline Robotics-teamet Ozmo: Systemet består av en KUKA-robot av modell KR AGILUS som kombinerats med datorstödd bildbehandling, artificiell intelligens (AI) och maskininlärning. Det som tidigare krävde tre till fyra månaders hårt fysiskt arbete klarar Ozmo på knappt hälften av tiden i automatiserad drift. Den viktigaste förbättringen som denna nyutvecklade produkt har inneburit: Systemet ger en säkrare arbetsmiljö eftersom det ersätter den mänskliga arbetskraften ute på plattformen. Vid manuell rengöring av glasfasader krävs i regel tre till fyra personer: Två som står på plattformen och putsar fasaden, en person på byggnadens tak och ibland ytterligare en person nere på marken. Ozmo sköts endast av en person som håller koll på arbetsplattformen, el- och vattenförsörjningen samt byggnadens kran. Under tiden tar roboten hand om glasfasaden.

För att få el- och vattenförsörjningen att fungera designades Ozmo för att kunna anslutas till byggnadens befintliga BMU-infrastruktur (Building Maintenance Unit). Det vatten och den el som systemet behöver tas alltså från byggnaden. Systemet består även av ett bord med olika sensorer och datorer som ställs på en del av arbetsplattformen. Överst på plattformen sitter robotarmen med sin Lidar-kamera (Lidar står för Light Imaging, Detection And Ranging och använder laserpulser). Lidar-kameran använder laser av klass 1 som är ofarlig för människor. När bordet har spänts fast på byggnadens särskilda plattform för fasadtvätt är systemet redo att börja tvätta.

Ross Blum, VD och COO för Skyline Robotics, berättar att Ozmo-projektet har sysselsatt deras Skyline-team i fem år. Under utvecklingsprocessen lyckades man övervinna diverse tekniska utmaningar och iterativa steg togs i arbetet att integrera alla nödvändiga komponenter och funktioner. Till dessa komponenter hör även industriroboten KR AGILUS och dess programmering som gör att robotarmen kan imitera mänskliga rörelser när den tvättar fönster.

Ross Blum jämför Ozmo-systemets funktion och egenskaper med mänskliga sinnen: ”Robotarmen kommunicerar dels med en Lidar-kamera som gör att roboten kan ”se”, och dels med en kraftmomentsensor i rengöringsborstens ände som gör att den kan ”känna”. Systemprogramvaran fungerar som ”hjärnan” och samlar in data från de olika kamerorna och sensorerna i syfte att kontinuerligt optimera och planera banan och det så ofta som 200 gånger per sekund. Samtidigt sänker sig Ozmo längs skyskrapans glasfasad helt automatiskt.” En central komponent i Ozmo-lösningen är en robot av modell KR AGILUS i vattentätt utförande. Lika viktig är den mjukvarubaserade artificiella intelligensen som tillsammans med roboten ser till att glasfasaderna kan tvättas automatiserat. Skyline Robotics har utvecklat en algoritm som hjälper roboten att applicera rätt kraft och som förser den med andra viktiga variabler. Trycket som roboten utövar mot byggnadens glas kan alltså styras.

Ozmo-systemet styrs med smårobotstyrningen KUKA KR C5 micro. Eftersom det råder olika viktbegränsningar för arbetsplattformar i olika länder så är denna styrnings låga vikt knappast en nackdel. KR C5 micro väger endast 9,8 kg, vilket är upp till 16 kg lättare än jämförbara styrningar och tar betydligt mindre plats. Tack vare det kan Skyline Robotics vid behov placera flera KR AGILUS på en och samma arbetsplattform – även i länder med strängare viktbegränsningar. ”Vi vill bli experter på att använda robotar utanför kontrollerade miljöer”, berättar Blum. ”Och vi tror att KUKA är rätt automationspartner på den resan. För även KUKA tänjer på gränserna för vad deras robotteknik kan användas till, och vi ser fram emot att arbeta tätare med KUKA:s ingenjörer och utveckla produkter som specialanpassade för utomhusmiljöer.”

Ozmo består av mycket avancerad teknik, särskilt programvaran, men även de högkvalitativa hårdvarukomponenterna. Systemets avancerade teknik gör att Skyline Robotics dels kan kontrollera och kontinuerligt anpassa robotens rörelser medan den rengör fönstren. Och tekniken gör det även möjligt att stabilisera arbetsplattformen i realtid med hjälp av roboten. Detta är inte lätt eftersom man alltid måste räkna med oväntade händelser, t.ex. vindbyar eller att kranens kinematik inte beter sig som förväntat. I värsta fall kan plattformens ena sida börja hänga ner. Ozmo-systemet kan dock kompensera för detta direkt i och med att det kontinuerligt registrerar de berörda variablerna. Detta säkerställer glasrengöring av högsta kvalitet och effektivitet. Om arbetsplattformen behöver stabiliseras använder Ozmo-systemet KR AGILUS-robotens förmåga att stabilisera plattformen genom att agera motkraft: Robotarmen hålls kvar mot byggnadens fönster i ytterligare en halv sekund, vilket förhindrar att plattformen börjar svänga. Enligt Ross Blum är Skyline Robotics det första och hittills enda robotföretaget som lyckats använda en robotarm på detta sätt.

Och vad gäller proof-of-concept-fasen: Denna har lett till ett välbehövligt kapitaltillskott för Skyline Robotics. Företaget har meddelat att det framgångsrikt genomfört en finansieringsrunda på 6,5 miljoner dollar. Skyline Standard Holdings ledde finansieringsrundan. Kärcher New Venture GmbH, Gefen Capital och andra finansiärer deltog. ”Kärcher är glada över att fortsätta stödja Skyline Robotics och deras mission att skapa effektivare och säkrare arbetsmiljöer vid fönsterputsning och det på global nivå”, konstaterar Patrick Nennewitz, chef för Corporate Venturing på Kärcher New Ventures GmbH. Enligt Nennewitz är ”Skylines förmåga att ställa om en bransch med hjälp av robotar och samtidigt skapa arbetstillfällen en modell som andra robotföretag borde ta efter. Eftersom dagens byggnader bara bli högre och den tillgängliga arbetskraften minskar är grundandet av Skyline både lägligt och nödvändigt.”