”Den långt drivna standardiseringen gör Care-O-bot® 4 till en milsten inom området mobila servicerobotar”, sade Henrik A. Schunk, VD vid SCHUNK GmbH & CO. KG vid premiären. Såväl armleden som 1-fingerhanden på Care-O-bot® 4 är hämtade ur SCHUNKs standardsortiment för gripsystem. ”Eftersom servicerobotlösningar vanligen är mobila, måste komponenterna vara lätta, kompakta och energieffektiva”, fortsätter Schunk. ”Det är för precis sådana servicerobotiktillämpningar de mobila gripsystemen från SCHUNK är utvecklade. Komponenterna kan även användas industriellt, eller i mät- och provningstillämpningar såväl som i assistentsystem som hjälper människor i deras vardag.”

Smidig, modulär och kostnadseffektiv
För föregångaren till Care-O-bot® 4 låg fokus på grundläggande objektigenkänning och säker navigation, men nu har ett viktigt steg mot en kommersiell produkt tagits. ”Fjärde generationens Care-O-bot® är inte bara smidigare, mer mångsidig och mer charmerande än sina föregångare, den utmärker sig framför allt genom tillämpningen av kostnadseffektiva konstruktionsprinciper”, säger projektledare Ulrich Reiser, gruppchef vid Fraunhofer IPA. En stor del av robotens innandöme är byggt av plåt, vilket redan vid korta tillverkningsserier är kostnadsmässigt effektivt.

Kostnadsoptimering genom modulär konstruktion
Den modulära konstruktionen möjliggör flera olika konfigurationer. Roboten kan till exempel enkelt byggas med en eller två armar, eller helt utan armar. Standardmodulen SCHUNK Powerball ERB används som armleder. Tack vare sin kompakta kulform går dessa leder mycket bra att integrera i konstruktionen. Hela styr- och reglerelektroniken för dessa komponenter är integrerade redan i ledens drivsystem. Position, hastighet och vridmoment är flexibelt reglerbara. Ledningar för kontroll och matning till gripdonet och verktygen är helt och hållet integrerat inne i armen – det finns inga utvändiga kablar som kan fastna eller generera fel onödiga felmeddelanden. Tack vare integrerad intelligens och universella tekniska lösningar för kommunikationsgränssnitt och kablage för datatransmission och strömförsörjning kan lättviktsarmen Powerball från SCHUNK Powerball snabbt och enkelt integreras i överordnade enheter, till exempel i Care-O-bot® 4. Unikt i sammanhanget är strömförsörjning vid 24 VDC, som gör det möjligt att driva modulen med ackumulatorer, vilket gör lösningen helt mobil och oberoende av tillgång till extern strömförsörjning. Konsekvent lättviktskonstruktion och momentmotorer säkerställer låg energiförbrukning. Detta leder till minskad energikostnad och, vid ackumulatordrift, längre drifttid mellan laddningarna eller användning av mindre och lättare ackumulatorer.

Flera versioner möjliga
Användningsområdet kan i hög grad styra kostnaden – kullederna i Care-O-bot® 4:s hals och höft, såväl som mycket av sensorsystemen, är tillval. Ska roboten användas enbart som dryckesserveringsrobot, kan man ersätta den ena handen med en serveringsbricka, alternativt använda enbart robotens underdel som transportvagn. Systemets förmåga till denna typ av anpassning till uppgiften möjliggör kostnadseffektiva lösningar. Vid utvecklingsarbetet har stor vikt lagts vid enkelt handhavande. En robot som inte är problemfri att använda blir i regel inte använd alls. Care-O-bot® 4 kan manövreras från ett intuitivt användargränssnitt på sitt huvud, som är bekvämt åtkomligt från både sittande och stående ställning. Det går självklart också att styra roboten med röstkommandon och gester – den har kameror och mikrofoner för att uppfatta och känna igen tal, personer och gester. Det går därför att med till exempel en nickning eller en huvudskakning göra klart huruvida informationen eller beställningen har uppfattats korrekt. Även ljussignaler, eller en laserpekare i Care-O-bot® 4:s hand, kan användas som kommunikationsmedel.

Lyckad symbios mellan design och teknik
”Care-O-bot® 4 är en lyckad symbios mellan design och teknik, en förening av form och funktion som snabbt lockar till interaktion”, säger Andreas Haug, VD för designbyrån Phoenix Design i Stuttgart, som deltog i utvecklingsarbetet. "Robotens slanka form, de båda sidomonterade armarna och huvudets form får roboten att påminna om en människa. Samtidigt har man strävat efter att inte ge roboten ett alltför människoliknande utseende, eftersom det skulle kunna väcka ”falska förväntningar” hos användaren", menar Ulrich Reiser. Robotens ”mänsklighet” sitter i stället på insidan: Den håller sig på artigt avstånd, meddelar tydligt vad den har förstått och vilka avsikter den har, den behärskar enkla gester och kan till och med visa känslor. Undersökningar har visat att denna typ av social funktionsförmåga är absolut nödvändig om robotar ska accepteras av framtida användare. Care-O-bot® 3 kan sägas ha varit en betjänt – dess efterföljare har blivit en gentleman.