Hoppa till innehållet

Utvecklar robotarmar åt CERN

Publicerad: 7 oktober 2020

I ett nystartat samarbete med världens största partikelfysiklaboratorium CERN, utvecklar forskare vid Luleå tekniska universitet robotarmar till det för människor farliga underhållsarbetet på anläggningen. Målet är lättare robotar med högre prestanda.

− Det vi undersöker är hur man gör de befintliga robotarnas armar lättare utan att för den skull göra dem svagare eller böjligare. Genom att göra armarna lättare minskar man egenvikten vilket i sin tur innebär att armen blir mer lättmanövrerad och att nyttolasten ökar, säger Patrik Fernberg, professor vid Luleå tekniska universitet.

Ökar den praktiska nyttan

Målsättningen är att den praktiska nyttan av underhållsrobotarna ska öka, till exempel genom förbättrad räckvidd.

− Men de kommer också kunna bära med sig tyngre arbetsredskap vid sina uppdrag och vid precisionsarbeten, speciellt om roboten är placerad långt från stället där arbetet utförs, innebär lättare robotarmar att risken för nedböjning av egenvikt minskar, berättar Patrik Fernberg.

Underhållsarbetet vid CERN utförs redan i dag av robotar på de platser i anläggningen där det kan finnas risk för radioaktiv strålning eller där räckvidd och tyngd blir för mycket för mänsklig hand.  Dagens robotar är dock tunga och gjorda i metall vilket försämrar prestanda och aktionsradie. Forskarna vid universitetet jobbar därför initialt med en lösning som byter ut de tyngre metallkomponenterna mot det betydlig lättare materialet kolfiberkomposit.

− Tillsammans med underhållsingenjörerna vid CERN har vi valt ut en metallkomponent som återfinns i deras robotar men samtidigt passar för inledande generiska studier. Vi är fortfarande tidigt i utvecklingsprocessen och håller på med en teoretisk utvärdering av hur mycket vikt man kan spara genom att istället använda kolfiberkompositer.

Utmanande kravprofil

Under hösten har ett studentprojekt initierats där en student arbetar med att ta fram och utvärdera de nya robotarmslösningarna. Under en senare fas av projektarbetet planerar man att demonstrera det valda tillverkningskonceptet samt göra en materialteknisk utvärdering av de kompositer som tagits fram.

− Både studentprojektet och hela det inledande samarbetet med CERN genomförs i samverkan med Composite Service i Piteå. Ett företag med mångårig erfarenhet av kompositer, dess tillverkning och användningen av kolfiberbaserade material för högprecisionsfixturer.

För Patrik Fernberg och forskargruppen inom polymera kompositmaterial är samarbetet med det världsledande laboratoriet en spännande utmaning.

− Som forskare är det alltid stimulerande att samverka med användarna av den teknologi och de teorier vi utvecklar. Att arbeta med CERN och deras underhållsavdelning är speciellt intressant eftersom de har en extremt utmanande kravprofil. Sedan ska man inte sticka under stol med att det är lite extra kittlande och spännande att bidra till en så högteknologisk anläggning. Vi uppfattar det som ett spännande förtroende som vi försöker förvalta på bästa sätt.

Kontakt

Patrik Fernberg

Fernberg, Patrik - Professor

Organisation: Polymera kompositmaterial, Materialvetenskap, Institutionen för teknikvetenskap och matematik
Telefon: 0920-492883
Rum: E293 - Luleå»

Taggar