Robot lakýrník a druhý život baterií z elektromobilů

foto Megi Mejdrechová ve své diplomové práci popisuje originální způsob, jak robotizovat malosériové průmyslové lakování. Navržené řešení využívá snímání pohybu lakýrníka. Nasnímaná data se zpracují a podle nich se automaticky naprogramuje robot. Ten pak dokáže opakovat lakování přesně podle člověka.

Cenu Wernera von Siemense 2020 za nejlepší práci na téma Průmysl 4.0 získala Megi Mejdrechová z Fakulty strojní ČVUT Praze za práci „Návrh robotického lakovacího pracoviště s využitím snímání pohybu a imitace lakýrníka“. Za Nejlepší absolventskou práci zabývající se chytrou infrastrukturou a energetikou Cenu Wernera von Siemense obdržel Lukáš Janota z Fakulty elektrotechnické ČVUT. Oceněn byl za diplomovou práci s názvem „Druhotné využití vyřazených baterií z elektromobilů“.

Fotogalerie

Řešení v podobě snímání pohybu lakýrníka

Megi Mejdrechová ve své diplomové práci popisuje originální způsob, jak robotizovat malosériové průmyslové lakování. V menších lakovnách většinou lakuje člověk ruční stříkací pistolí. Je to práce ve špinavém a nezdravém prostředí, a i proto je problém sehnat do lakoven zaměstnance. Tuto situaci by mohlo vyřešit nasazení robotů, problémem však je, jak roboty správně naprogramovat, aby lakovali dobře. Řešení navržené v této práci využívá snímání pohybu lakýrníka. Nasnímaná data se zpracují a podle nich se automaticky naprogramuje robot. Ten pak dokáže opakovat lakování přesně podle člověka. Je to podobné jako Kinect nebo Wii hry, kde se pohyb ruky přenese skrz ovladač do virtuální reality. Lakýrník jednou robotovi předvede, jak se výrobek lakuje, a robot podle toho nalakuje zbytek výrobků v sérii.

Nejtěžším na celé práci bylo zvládnout úlohu zaznamenávání pohybu. Tato zdánlivě snadná věc ještě není vyřešena, naopak lokalizace a navigace ve vnitřních prostorech je velmi aktuální téma výzkumu. „Musela jsem projít a otestovat hodně variant, jak ji řešit, navíc s ohledem na náročné provozní podmínky v lakovně, než jsem nakonec našla jednu optimální,“ popisuje Megi Mejdrechová potíže, s nimiž se musela během práce vypořádat. „Od začátku jsem chtěla vyřešit problém automatizace lakovacího procesu nejen teoreticky, ale hlavně vyvinout funkční prototyp a experimentálně ověřit, že navržený koncept dává smysl. Znamenalo to promyslet každý detail v řetězci operací vedoucích od ručního lakování vzorového kusu až po rozhýbání robota v automatizované lakovací buňce. Byla to velká výzva, ale také velká zábava,“ říká. V současnosti se vítězka Ceny Wernera von Siemense těší na příležitost navržené řešení náležitě otestovat v reálných podmínkách.

Naplnění jedné z myšlenek cirkulární ekonomiky

Lukáš Janota se ve své práci zabývá možností budoucího energetického využití vyřazených bateriových článků z elektromobilů. V primárním životním cyklu slouží bateriové systémy jako „úložiště“ energie pro pohon motoru elektrických či hybridních vozidel. Ve druhotném životě však mohou být bateriové články využity ve velkokapacitních bateriových úložištích s vysokou skladovací kapacitou. Tato úložiště je možné využívat k aktivnímu řízení činného výkonu a frekvence v přenosové soustavě, což přispěje ke zvýšení bezpečnosti a celkové stability chodu přenosové soustavy České republiky.

Využít bateriové články k uvedenému účelu je možné díky tomu, že po vyřazení z elektrických vozidel stále disponují dostatečnou skladovací kapacitou a vykazují pouze nepatrný nárůst vnitřního odporu, který dovoluje jejich využití i pro výkonově náročnější aplikace. Tímto inovativním přístupem k nakládání se sekundárními bateriovými články může dojít k významnému snížení investic potřebných na výstavbu velkokapacitních bateriových úložišť. Ta se stávají kritickou součástí moderní evropské energetické infrastruktury.

Pro udržení stability přenosové soustavy

„Na otázku druhotného využití vysloužilých baterií z elektromobilů jsem se zaměřil proto, že je velice aktuální a cílí na více oblastí, které je dnes třeba řešit. Patří mezi ně přístup ohleduplný k využívání přírodních zdrojů, naplnění myšlenek cirkulární ekonomiky, podpora a urychlení obměny evropského energetického mixu a postupné dosažení uhlíkové neutrality. S tím souvisí i snížení negativních dopadů současné společnosti na životní prostředí,“ uvádí Lukáš Janota. „Koncept 'druhého života baterií' je jeden z nejmladších mezi moderními přístupy k energetice, a proto nabízí prostor pro hlubší zkoumání, individuální přístup a myšlenky, které by mohly být přenositelné do praxe,“ doplňuje.

Výsledky diplomové práce by mohly být prakticky využitelné zejména v oblasti udržování stability a bezpečnosti stále více propojené evropské páteřní přenosové soustavy.

V třiadvacátém ročníku Ceny Wernera von Siemense vybíraly poroty ze 712 přihlášek, mezi 21 oceněných bylo rozděleno 900 tisíc korun. Svým rozsahem, výší finančních odměn a historií je Cena Wernera von Siemense jednou z nejvýznamnějších nezávislých iniciativ tohoto druhu v České republice.

Reklama

Právě zveřejněno

Všechny zprávy

Reklama

ISSN: 1213-5003 © Copyright 2021 ČTK

Reklama

7°C

Dnes je úterý 13. dubna 2021

Očekáváme v 17:00 8°C

Celá předpověď