robottijärjestelmä

Robottijärjestelmä on integroitu kokonaisuus, jossa robotin mekaaninen rakenne, anturijärjestelmät ja ohjelmisto muodostavat toimivan kokonaisuuden. Järjestelmä voi toimia autonomisesti tai ihmisen ohjaamana ja sen tavoitteena on suorittaa valitut tehtävät tehokkaasti sekä turvallisesti.

Järjestelmän keskeiset osat ovat mekaaninen runko ja liike-elimet (toimilaitteet, moottorit), saneeraus- ja ohjauslogiikka sekä ohjelmistokerrokset. Perception-osa kerää ympäristön tiedot sensoreilla kuten kameroilla, LIDAR:llä tai kosketusantureilla; päätöksenteko ja suunnittelu hoitavat tilan tulkinnan, tehtävä- ja reitinsuunnittelun sekä häiriöiden hallinnan; toteutus- ja ohjauskerros vastaa liikkeiden ja toimilaitteiden tarkasta toteutuksesta sekä palautesilmukasta. Turvallisuus-, valvonta- ja vikaseuranta sekä käyttöliittymät ovat olennaisia osia koko järjestelmän elinkaaren hallinnassa.

Sovellettavat standardit ja viitekehykset korostavat yhteentoimivuutta ja turvallisuutta. Esimerkkejä ovat ISO 10218 teollisille roboteille, ISO/TS 15066 yhteistyöroboteille sekä yleiset määritelmät ISO 8373. Ohjelmointi ja järjestelmäintegraatio toteutetaan usein middleware-ympäristöillä kuten ROS, mikä helpottaa erilaisten komponenttien yhteistoimintaa.

Käyttökohteita ovat teollisuus ja logistiikka sekä terveydenhuolto, palvelurobotit, maatalous ja tutkimus. Robottijärjestelmät voivat automatisoida tuotantolinjoja, varastojen kuljetusta ja lajittelua, suorittaa kirurgisia avustustoimia sekä tarjota kotitalous- ja teollisuuspalveluita. Haasteina ovat turvallisuus, luotettavuus, kyberturvallisuus sekä järjestelmien yhteentoimivuuden varmistaminen; kehitys suuntautuu modulaarisuuteen, pilvi- ja reunalaskennan hyödyntämiseen sekä parempaan ihmiskeskeiseen vuorovaikutukseen.