Ikerketa Lerroak
Kontrol industrialeko sistemena banatuena etorkizun handiena duen ikerketa-lerroa da gaur egun, estatuko (Kataluniako Unibertsitate Politeknikoa, Carlos III Unibertsitatea) nahiz nazioarteko talde ospetsuekin lankidetzan aritu baikara arlo horretan, estatuko (I+G Plan Nazionaleko proiektu koordinatuak) eta Europako (IST, ARTEMIS, ITEA2 programak) finantziazio-planei esker, baita irabazi asmorik gabeko nazioarteko erakundeei esker ere (PLCopen, AutomationML).
Proiektuaren helburu nagusia hau da: teknologiaren egoera eta kontrol industrialeko aplikazioen diseinua lotzea, mikroelektronikaren, komunikazioen eta softwareen arloetan izandako aurrerapen teknologikoak bereganatuko dituzten metodologiak ezarriz eta tresnak garatuz; horrela, denbora gutxiago beharko da produktu berriak garatzeko eta salneurri lehiakorrean merkaturatzeko. Gainera, azken urteotan bilakaera handia izan dela eta aurrerantzean ere horrelakoa edo handiagoa izango dela aintzat hartuta, beharrezkoa da garatutako tresnei abstrakzio mailak ezartzea, amaierako erabiltzaileak teknika eta teknologia konplexuak ulertu eta erabili beharra ekiditeko. Hauek dira helburu zehatzak:
- Banatutako sistema konplexu, ireki, errendimendu handiko, hedagarri, berrerabilgarri eta erabilerrazetarako aplikazioak egiteko aukera emango duten tresnak garatzea eta metodologiak ezartzea. Horretarako, honako hauek erabiliko dira, ahal den neurrian: sektoreko estandarrak, eta Softwarearen Ingeniaritzan nahiz beste jakintza arlo batzuetan finkatutako metodologiak eta teknologiak (nabarmentzekoak dira, besteak beste, osagaietan oinarritutako diseinua, ereduetan oinarritutako diseinua, arkitekturak deskribatzeko lengoaiak, modelatzeko lengoaiak (UML, XML...) eta XML teknologiak). Amaierako helburua aplikazio mota horien garapen-zikloari euskarria eskaintzea da.
- Berrerabilpen eta birkonfigurazio dinamikoa azpimarratzea, bizi-zikloan aldaketetara egokitzeko malgutasuna behar duten aplikazio industrial gero eta konplexuagoak diseinatzeko modutzat.
- Komunikazio-sistemetako azken garapen eta joerak aztertzea, ebaluatzea eta alderatzea, baita kontrol industrialeko sistema banatuetan izan dezaketen aplikazioa ere. Zehazki, automatizazio industrialeko sistemek dinamikoki birkonfiguratzeko gaitasuna izatea lortu nahi dugu, eta horretarako, beharrezkoa da middlewareari birkonfiguraziorako mekanismoak gehitzea.
- Ikerketa-lerroko emaitzak ingurune industrialera eramatea. Teknologiak bilakaera oso bizkorra duela kontuan hartuta, helburu estrategikoetako bat garapen berriak eta haiek ingurune industrialean aplikatzeko aukera etengabe aztertuko dituen "behatoki teknologikoa" mantentzea da.
Hona hemen denbora errealeko sistemen ikerketa-lerroaren helburua: Kontroleko Ingeniaritzako teknikak eta teknologiak interes estrategikoko zenbait eremutan aplikatzea, Euskal Autonomia Erkidegoko ingurune industrialeko sektoreetan. Gaur egun, bi azp-ilerro ditu, eta beste batzuetan ere hasi gara lanean, errektifikazio-prozesuen eta itsasoko energiaren lerroetan, besteak beste.
Harizko elektrohigadura-prozesuetan teknika adimendunak ezartzearen azpi-lerroa (WEDM):
Harizko elektrohigadurako ebakidura (WEDM), ikerketa-lerroaren ardatza, industria metalmekanikoko mekanizazio ez-konbentzionaleko prozesu erabilienetako bat da. Prozesu horretan, mekanizatu beharreko piezaren eta hariaren (elektrodo eroaleak dira biak) arteko segidako deskarga elektrikoen bidez gertatzen da materialaren harroketa; bi elektrodoek ez dute inolako kontaktu fisikorik. Horregatik esaten da mekanizazio ez-konbentzionala dela. Helburu nagusia prozesuaren errendimendua handitzea da; horretarako, ebakidura degradatuko erregimenetarako joerak antzemateko, degradazioa gainditzeko eta haria haustea ekiditeko behar adina ezagutza izan behar du kontrolerako sistemak. Ikerketa-lerroa Bilboko IGETeko Ingeniaritza Mekanikoa Saileko Errendimendu Handiko Fabrikazioa (UPV/EHU) taldearekin izandako lankidetzaren ondorioz sortu zen. Talde hori Teknologiaren Euskal Sareko ikerketa-talde finkatua da. Datozen urteetan prozesuak hobetzearren, lankidetza sendotu egin nahi dugu, talde horrek fabrikazio-prozesuei buruz dituen ezagutzak eta guk kontrolari nahiz sistema txertatuei buruz ditugunak batuz. Orain arte lortutako emaitzek lankidetza emankorra izango dela aurreikusarazten digute. Bestalde, elektrohigadurako prozesua interes-lerrotzat hartu dute orain gutxi Errendimendu Handiko Fabrikazioko Ikerketa Zentro Kooperatiboan (CIC-Margune). Beraz, ikerketa-lerroaren emaitzak zentro horren bidez aplika daitezke ingurune industrialean.
Hauek dira helburu nagusiak:
- Denbora errealean monitorizatzea, informaziorik galdu gabe. Prozesuaren aldagai esanguratsuak hautsi aurreko uneetan prozesuaren bilakaera ezagutzeko aukera eskainiko digu horrek (kontuan hartuta ohiko deskarga baten iraupena zenbait mikrosegundotakoa dela).
- Izan ditzakeen portaera degradatuak aztertzea, parametro anitzen eragina izaten duen jatorri estokastikoko prozesua dela jakin arren.
- Edozein lodieratako piezetan portaera degradatuak identifikatzeko adimen artifizialeko tekniken aplikagarritasuna aztertzea.
- Portaera degradatuak antzematen dituzten eta errendimendua galtzea eragozten duten zenbait estrategia inplementatzen dituzten denbora errealeko sistemak diseinatzea.
Robot paraleloen kontrol banatua azpilerroan orain gutxi hasi gara lanean. Ingeniaritza Mekanikoa Saileko (Bilboko IGET) COMPMECH taldearekin izandako lankidetzaren ondorioz sortu da lerroa. Talde hori Teknologiaren Euskal Sareko ikerketa-talde finkatua da, eta osagai aeronautikoen sektorean aplikatzen den "Zinematika paraleloko mekanismoen eta maneiagailuen sintesia, analisia eta diseinua" eremuko ikerketak egiten ditu. Ikerketa-lerroaren helburu nagusia robot paraleloetarako kontrol-sistema modularrak, eskalagarriak eta irekiak garatzea da. Hau da, denbora errealeko sistemen diseinuan lortutako ezagutzak eta esperientzia abiapuntu hartuta, hardware eta estandar irekietan oinarritutako banatutako kontroleko plataforma bat diseinatu nahi dugu, kontrol aurreratuko estrategiak ezartzeko.
Hauek dira helburu zehatzak:
- Robot paraleloko eredu zinematiko eta dinamikoak garatzea, pare aktiboak nahiz pasiboak kontuan hartuta. Mekanismo horien egituraren konplexutasunak zinematika eta dinamika oso ez-lineala eta akoplatua, lanerako eremu murriztua, barne berezitasunak eta artikulazio ez-jokatuak sortzen ditu. Jokatu gabeko nodoen sentsorizazioari esker, informazio gehiago izango dugu kontrolaren etapari ekiteko, eta hortaz, roboten mugimenduak zehatzagoak izango dira.
- Lanerako eremuko karga-kapazitatea eta robot paraleloen auto-kalibraketa erraztasunez bereizteko aukera eskainiko diguten metodologiak garatzea. Bi ezaugarri horiek bereziki interesgarriak dira mekanismo horietan, eta bibliografian oraindik ez da ageri galdera horiei erantzuten dien metodo generikorik. Izan ere, konfigurazio horiek (kate itxiak) dituzten robot merkaturatuek karga-kapazitate txikia izan ohi dute, eta ezaugarri horrek ez du besteen maila.
- Robot paraleloetarako egokiak izango diren artikulazio anitzeko kontrolerako estrategiak diseinatzea, pare aktiboak eta pasiboak aintzat hartuta, eta doitasun-ezaugarriak hobetzeko asmoz. Kontrolerako teknika adimendunak aplikatzeko aukera aztertuko dugu (sare neuronalak, algoritmo genetikoak...).
- Denbora errealeko kontrol-sistema banatuak diseinatzeko ingurune lagungarria garatzea. Ingurune horrek kontrol-sistema malguak, modularrak, eskalagarriak eta banatuak diseinatzeko aukera eskaini behar du, eta, ahal duen neurrian, sektoreko estandarrak erabili behar ditu oinarri. Gainera, zenbait plataforma robotikotako eredu zinematikoak eta dinamikoak berrezartzeko moduak sortu nahi ditugu, baita zenbait kontrol-estrategia ezartzekoak ere.