Ва Універсітэце ІЦМА на базе кафедры сістэм кіравання і інфарматыкі (СУІІ) адкрыта лабараторыя робататэхнікі. Раскажам аб праектах, над якімі працуюць у яе сценах, і пакажам інструментарый: прамысловых робатаў-маніпулятараў, робататэхнічныя захопныя прылады, а таксама ўстаноўку для правядзення выпрабаванняў сістэм дынамічнага пазіцыянавання з выкарыстаннем рабатызаваных мадэлі надводнага судна.
спецыялізацыя
Лабараторыя робататэхнікі адносіцца да найстарэйшай кафедры Універсітэта ІЦМА, якая называецца «Сістэмы кіравання і інфарматыка». Яна зьявілася ў 1945 годзе. Сама лабараторыя была запушчана ў 1955 годзе - тады ў ёй займаліся пытаннямі аўтаматызацыі вымярэнняў і разлікамі параметраў надводных судоў. Пазней спектр напрамкаў быў пашыраны: дадалі кібернетыку, САПР, а таксама робататэхніку.
Сёння ў лабараторыі займаюцца ўдасканаленнем прамысловых робатаў. Супрацоўнікі вырашаюць пытанні, звязаныя з узаемадзеяннем чалавека і машыны - распрацоўваюць бяспечныя алгарытмы кіравання з кантролем сілы робата, а таксама працуюць над калабаратыўнымі робатамі, якія могуць выконваць задачы бок аб бок з людзьмі.
Таксама ў лабараторыі распрацоўваюць альтэрнатыўныя метады дыстанцыйнага кіравання групамі робатаў і ствараюць праграмныя алгарытмы, якія можна пераналаджваць на выкананне новых задач у рэжыме анлайн.
Праекты
Шэраг робататэхнічных сістэм лабараторыі набыты ў буйных кампаній і прызначаны для даследчых або прамысловых мэт. Частка абсталявання выраблена супрацоўнікамі ў рамках навукова-даследчых і доследна-канструктарскіх работ.
З апошніх можна вылучыць з двума ступенямі свабоды. Акадэмічная ўстаноўка прызначана для апрабацыі алгарытмаў кіравання па ўтрыманні шара ў цэнтры пляцоўкі (на сістэму ў дзеянні можна паглядзець у ).
Робататэхнічны комплекс складаецца з прастакутнай платформы з рэзістыўнай сэнсарнай падкладкай, якая вызначае каардынаты шара. Да яе з дапамогай шарнірнага злучэння прымацаваны валы прывадаў. Гэтыя прывады змяняюць кут нахілу платформы паводле кіраўнікоў сігналаў, якія паступаюць з кампутара праз USB, і не даюць шару ўкаціцца.
Комплекс мае дадатковыя сервапрывады, якія адказваюць за кампенсацыю абурэнняў. Для працы гэтых прывадаў супрацоўнікі лабараторыі распрацавалі спецыяльныя алгарытмы, «якія згладжваюць» рознага роду перашкоды, напрыклад вібрацыі або вецер.
Акрамя таго, у парку робатаў лабараторыі ёсць даследчая ўстаноўка KUKA youBot, уяўлялая з сябе пяцізвены робат-маніпулятар, замацаваны на мабільнай платформе са всенаправленными коламі.
На робаце KUKA youBot выпрабоўваліся алгарытмы . Яны выкарыстоўваюць сістэму тэхнічнага зроку на базе лічбавай камеры і працэдуры апрацоўкі відэамалюнка. Аснову гэтага праекта складаюць даследаванні ў галіне адаптыўнай кіравання нелінейнымі сістэмамі, якія праводзяцца супрацоўнікамі лабараторыі.
Алгарытмы кіравання выкарыстоўваюцца для кампенсацыі вонкавых уздзеянняў, якія дзейнічаюць на звёны робата. У выніку машына атрымлівае магчымасць утрымліваць працоўную прыладу ў фіксаванай кропцы прасторы і ўстойліва перамяшчаць яго ўздоўж зададзенай траекторыі.
Прыкладам праекту, рэалізаванага на базе робата KUKA youBot, з'яўляецца . Сумесна з брытанскай кампаніяй TRA Robotics мы распрацавалі алгарытм, які дазваляе ацэньваць сілу ўзаемадзеяння працоўнай прылады з навакольным асяроддзем без дарагіх сіламаментных датчыкаў. Гэта дазволіла робату выконваць больш складаныя аперацыі, не звяртаючыся да дапамогі вонкавых сістэм.
Іншым прыкладам робататэхнічнай усталёўкі ў лабараторыі з'яўляецца вочка FESTO Robot Vision Cell. Гэты комплекс выкарыстоўваецца для тэхналагічных аперацый на вытворчасці, напрыклад зваркі. Для рэалізацыі такога сцэнара ставіцца задача планавання руху: імітацыйная зварачная прылада абыходзіць па контуры металічнай дэталі.
Акрамя таго, вочка абсталявана сістэмай тэхнічнага зроку і здольная вырашаць задачы сартавання дэталяў па колеры або форме.
Праект, выкананы на базе робататэхнічнага вочка FESTO Robot Vision Cell з прамысловым робатам Mitsubishi RV-3SDB, вырашае задачы планавання рухаў.
Ён дапамагае спрасціць працэс узаемадзеяння аператара з кантролерам робата пры праграмаванні складаных траекторый. Ідэя заключаецца ў аўтаматычным праграмаванні рухаў інструмента робата з дапамогай контураў, намаляваных на растравым малюнку. Досыць загрузіць у сістэму файл, а алгарытм самастойна расставіць неабходныя апорныя кропкі і складзе код праграмы.
На практыцы атрыманае рашэнне можна ўжыць для нанясення гравіроўкі ці маляванні.
У нас на канале ёсць , у якім наш «робат-мастак» адлюстраваў партрэт А. С. Пушкіна. Таксама тэхналогію можна выкарыстоўваць для зваркі дэталяў складанай формы. Па сутнасці, гэта робататэхнічны комплекс, які вырашае прамысловыя задачы ў лабараторных умовах.
У лабараторыі таксама маецца трохпальцавая захопная прылада, абсталяванае датчыкамі ціску, размешчанымі на ўнутранай паверхні пальцаў.
Такая прылада дазваляе выконваць маніпуляванне далікатнымі аб'ектамі, калі важна сапраўды кантраляваць сілу захопу ў пазбяганне пашкоджання.
У лабараторыі ёсць рабатызаваных мадэль надводнага судна, Якая прызначана для правядзення выпрабаванняў сістэм дынамічнага пазіцыянавання.
Мадэль абсталявана некалькімі выканаўчымі прывадамі, а таксама апаратным забеспячэннем радыёсувязі для перадачы кіраўнікоў сігналаў.
У памяшканні лабараторыі ёсць басейн, на якім правяраецца працаздольнасць алгарытмаў кіравання з кампенсацыяй падоўжных і папярочных зрушэнняў.
Цяпер плануецца арганізацыя буйнога басейна для правядзення маштабных выпрабаванняў з ускладненымі сцэнарыямі.
Праца з партнёрамі і планы
Адзін з нашых партнёраў – брытанская кампанія TRA Robotics. Разам мы над удасканаленнем алгарытмаў кіравання прамысловымі робатамі для прадпрыемства лічбавай вытворчасці. На такім прадпрыемстве ўвесь вытворчы цыкл: ад распрацоўкі да вырабу прамысловай прадукцыі, будуць выконваць робаты і сістэмы ІІ.
Сярод іншых партнёраў - канцэрн "Электрапрыбор", сумесна з якім мы мехатронныя і робататэхнічныя сістэмы. Нашы студэнты дапамагаюць супрацоўнікам канцэрна ў галіне прыборабудавання, распрацоўкі праграмнага забеспячэння і вытворчых задач.
Яшчэ мы з General Motors, робататэхніку разам з InfoWatch. Таксама супрацоўнікі лабараторыі шчыльна ўзаемадзейнічаюць з кампаніяй , Якая рэалізуе праекты па распрацоўцы сістэм дынамічнага пазіцыянавання для надводных судоў.
На базе Універсітэта ІЦМА працуе , дзе школьнікі рыхтуюцца да спаборніцтваў сусветнага ўзроўню Напрыклад, у 2017 годзе наша зборная. World Robot Olympiad у Коста-Рыцы, а ўлетку 2018 нашы выхаванцы два прызавыя месцы на Усерасійскай алімпіядзе школьнікаў
Мы прыцягваць больш галіновых партнёраў і выхоўваць маладое пакаленне расійскіх вучоных. Магчыма, менавіта яны распрацуюць такіх робатаў, якія арганічна дапоўняць свет людзей і будуць выконваць больш руцінных і небяспечных задач на прадпрыемствах.
Фотаэкскурсіі па іншых лабараторыях Універсітэта ІЦМА:
Крыніца: habr.com