Ondřej Štefek si s pomocí 14 firem a jedné univerzity postavil vlastní robot

Student VUT Ondřej Štefek se rozhodl, že si navrhne a postaví průmyslový robot. Věděl, že bude muset načerpat spoustu znalostí, ale nevěděl, kolik firem se mu do projektu podaří zapojit. Po náročné stavbě a posléze naprogramování a zprovoznění robotu už přemýšlí, jak by to šlo udělat znovu a lépe.

Následující rozhovor probíhal v autobusu cestou na Open House DMG MORI. Bez výborných vztahů se skvělými odborníky a věhlasnými firmami, které si Ondřej vybudoval i díky studiu na VUT, by svoji práci na robotu asi nikdy nedotáhl do úspěšného konce: „Měl jsem neskutečné štěstí na lidi. Díky VUT jsem navázal kontakty se Siemensem a Slováckými strojírnami. ABB, Haberkorn, Raveo, R&B a další velcí robotáři mi ochotně poskytli díly nebo know-how. A také musím pochválit fakultu, která je v tomhle směru unikátní, obor Výrobní stroje a systémy na roboty je jako jeden z mála v česku takto rozvinutý a praktický.“

Ondro, můžeš nám prosím přiblížit, jak vzplála tvoje láska ke strojařině?

Moje široká rodina je plná strojařů, už od mala jsem k nim vzhlížel a chtěl se řemeslu přiblížit. Na střední jsem si vybral obor Počítačová geometrie a grafika, učili nás Inventor, Solidworks, technické kreslení a vše s tím spojené. Potom jsem si zvolil VUT a šel na autařinu, obecně mě baví auta, navrhovat je a starat se o ně.

Jaká auto máš a jaké je tvoje vysněné?

Za Covidu jsem si vzal dvě brigády a našetřil na Octavii, díky bohu za ni, už bych se bez ní neobešel. Až se přestěhuju z bytu, chtěl bych svoji dílničku a v ní Porsche 911 nebo Mustang z roku 1968–69.

To by se ti jako robotáři mohlo povést, je to velmi žádaná pozice. Jak vnímáš to, co ti stavba robotu na univerzitě přinesla?

Já už ve strojírenství pracuju přes 4 roky. Dva z nich jsem kreslil přívěsy a návěsy v Senici na Hané a potom jsem přešel do ABB v Mošnově. Navrhuji přípravky a grippery. Moje ambice je stát se projektovým manažerem. Z praxe mám dobrou průpravu, strávil jsem i dva měsíce v našem repasovacím centru.

Takže kdybych potřeboval robot naprogramovat nebo opravit, jsi schopen se toho ujmout?

Ano, ale dnes je k dispozici tolik manuálů a senzoriky, že člověk hned ví, co se pokazilo. Když se robot zastaví, přesně víš proč. Například si postěžuje, že jsou zvýšené teploty na motorech. Diagnostika je teď velké téma: vibrace, teploty, zatížení. Prediktivní údržba, sběr dat a jejich analýza, to je pro servis je extrémní výhoda.

Jak stavba tvého robota začala?

Já mám takovou svoji filosofii, že pokud něco chceš udělat dobře, musíš si to sám postavit. Já jsem začal na Arduinu (elektronická stavebnicová platforma, pozn. red.). Doma mám 3D tiskárnu a tisknul jsem si díly. Potom mi začalo vadit, že tenhle robot nic neunese. Tak jsem se rozhodl sehnat nějaké pořádné převodovky, a už se to nabalovalo. Šel do Siemensu, musel jsem být neodbytný, ale pustili měniče, řídící systém a už to nějak šlo.

Slyšel jsem, že je v tom i spolupráce slévaren, bereš to teda od podlahy.

Ano, je to za velkého přispění naší fakulty VUT, tam mi dělali veškerou formařinu. Já jsem navrhnul šasi a vytiskl jej na 3D tiskárně. Následně jsme jej slepili a zavoskovali. Naši slévárníci mi potom udělali vytavitelné formy. To trvá víc než 14 dní, každá vrstva schne zhruba den a je jich potřeba 10 až 15. Výsledek si potom vzal TOS Čelákovice, domluvili se se Slováckými strojírnami, panem Rosenfeldem, že mi odlitky obrobí a nalakují.

Kolik firem se tedy celkem zapojilo?

Čtrnáct plus VUT. Robot je schopný unést 10 kg a je postavený na Simatiku (programovací jazyk Siemensu, pozn. red.), což nikdo jiný nemá. Veškerou programátorskou práci jsem si dělal sám. Teď spolupracujeme s panem Holubem na Ústavu výrobních strojů, systémů a robotiky a zjišťujeme, jestli je možné zpřesnit matematický model robotu a jeho kinematiku.

To znamená efektivitu pohybů?

Ano, zejména jejich výpočet. Jsou to složité výpočty přes kvaterniony, což jsou komplexní čísla. Nezatěžtují tolik výpočetní jednotku tolik, jako například transformační matice. Je to elegantnější výpočet.

Co dalšího ti taková výzva přinesla do života?

Úplně jiný vhled do problematiky robotiky. Znova bych robota dělal úplně jinak. Například odlitky bych od základu přestavěl. Management kabelů jsem při konstrukci neřešil téměř vůbec a teď mě to vytrestalo. Je potřeba ho řešit jako jednu z prvních věcí. Kvůli tomu, jak se robot hýbe – kabel lze překroutit jen trochu, a to omezuje pohyb celé soustavy.

Takže roboty jsou pohybově omezení hlavně kabeláží?

Ano, například robot se nikdy nepodívá za sebe, na první ose má omezení pouze 270 stupňů. Jde to řešit i jinak, ale to je potom velmi drahé.