ITMO-yliopistoon on avattu ohjausjärjestelmien ja informatiikan laitoksen (CS&I) pohjalta robotiikan laboratorio. Puhumme sen seinien sisällä työstettävistä projekteista ja esittelemme työkalut: teollisuusrobottimanipulaattorit, robottitarttujat sekä asennuksen dynaamisten paikannusjärjestelmien testaamiseen pinta-aluksen robottimallilla.
erikoistuminen
Robotics Lab kuuluu ITMO-yliopiston vanhimpaan laitokseen, jonka nimi on Control Systems and Informatics. Hän esiintyi vuonna 1945. Itse laboratorio käynnistettiin vuonna 1955 - silloin se käsitteli pinta-alusten mittausten automatisointia ja parametrien laskemista. Myöhemmin aluevalikoimaa laajennettiin: kybernetiikka, CAD ja robotiikka lisättiin.
Nykyään laboratoriossa kehitetään teollisuusrobotteja. Työntekijät ratkaisevat ihmisen ja koneen vuorovaikutukseen liittyviä kysymyksiä - kehittävät turvallisia ohjausalgoritmeja robotin voimanohjauksella ja työskentelevät myös yhteistyörobottien parissa, jotka voivat suorittaa tehtäviä rinnakkain ihmisten kanssa.
Lisäksi laboratoriossa kehitetään vaihtoehtoisia menetelmiä robottiryhmien etäohjaukseen ja luodaan ohjelmistoalgoritmeja, jotka voidaan konfiguroida suorittamaan uusia tehtäviä verkossa.
hankkeet
Suurilta yrityksiltä ostetaan useita laboratoriorobottijärjestelmiä, jotka on tarkoitettu tutkimus- tai teollisiin tarkoituksiin. Osa laitteista valmistettiin työntekijöiden osana tutkimus- ja kehitystyötä.
Jälkimmäisistä voidaan erottaa kahdella vapausasteella. Akateeminen asennus on suunniteltu testaamaan ohjausalgoritmeja, joilla pallo pysyy sivuston keskellä (näet järjestelmän toiminnassa ).
Robottikompleksi koostuu suorakaiteen muotoisesta alustasta, jossa on resistiivinen anturialusta, joka määrittää pallon koordinaatit. Vetoakselit on kiinnitetty siihen kääntönivelen avulla. Nämä asemat muuttavat alustan kulmaa tietokoneelta USB:n kautta tulevien ohjaussignaalien mukaan eivätkä anna pallon rullata pois.
Kompleksissa on ylimääräisiä servokäyttöjä, jotka vastaavat häiriöiden kompensoinnista. Näiden taajuusmuuttajien toimintaa varten laboratorion henkilökunta kehitti erikoisalgoritmeja, jotka "tasoittavat" erilaisia häiriöitä, kuten tärinää tai tuulta.
Lisäksi laboratorion robottipuistossa on tutkimustila. KUKA youBot, joka on viiden lenkin robottikäsivarsi, joka on asennettu mobiilialustalle ympärisuuntaisilla pyörillä.
Algoritmit testattiin KUKA youBot -robotilla . He käyttävät digitaalikamerapohjaista näköjärjestelmää ja videonkäsittelymenetelmiä. Tämän projektin perustana on laboratorion henkilökunnan tekemä tutkimus epälineaaristen järjestelmien adaptiivisen ohjauksen alalla.
Ohjausalgoritmeja käytetään kompensoimaan robottilinkkeihin vaikuttavia ulkoisia vaikutuksia. Tämän seurauksena kone pystyy pitämään työvälineen kiinteässä pisteessä avaruudessa ja liikuttamaan sitä tasaisesti tiettyä liikerataa pitkin.
Esimerkki KUKA youBot -robotin pohjalta toteutetusta projektista on . Yhdessä brittiläisen TRA Roboticsin kanssa olemme kehittäneet algoritmin, jonka avulla voimme arvioida työvälineen vuorovaikutusvoiman ympäristön kanssa ilman kalliita vääntömomenttiantureita. Tämä antoi robotille mahdollisuuden suorittaa monimutkaisempia toimintoja turvautumatta ulkoisiin järjestelmiin.
Toinen esimerkki robottikokoonpanosta laboratoriossa on solu FESTO Robot Vision Cell. Tätä kompleksia käytetään tuotannon teknologiset toiminnot, kuten hitsaus. Tällaisen skenaarion toteuttamiseksi asetetaan liikkeen suunnittelutehtävä: jäljitelmähitsaustyökalu ohittaa metalliosan ääriviivat.
Lisäksi kenno on varustettu näköjärjestelmällä ja pystyy ratkaisemaan osien lajitteluongelman värin tai muodon mukaan.
Projekti, joka perustuu FESTO Robot Vision Cell -kennoon Mitsubishi RV-3SDB -teollisuusrobotin kanssa, ratkaisee liikkeen suunnitteluongelmia.
Se auttaa yksinkertaistamaan käyttäjän ja robottiohjaimen välistä vuorovaikutusta ohjelmoitaessa monimutkaisia lentoratoja. Ideana on ohjelmoida robottityökalun liikkeet automaattisesti bittikartan ääriviivojen avulla. Riittää, kun lataat tiedoston järjestelmään, ja algoritmi sijoittaa itsenäisesti tarvittavat viitepisteet ja muodostaa ohjelmakoodin.
Käytännössä tuloksena olevaa ratkaisua voidaan soveltaa kaiverrukseen tai piirtämiseen.
Meillä on kanavalla , jossa "robottitaiteilijamme" kuvasi muotokuvaa A. S. Pushkinista. Tekniikkaa voidaan käyttää myös monimutkaisten osien hitsaukseen. Itse asiassa tämä on robottikompleksi, joka ratkaisee teollisia ongelmia laboratoriossa.
Laboratoriossa on myös kolmisormitarrain, joka on varustettu paineantureilla, jotka sijaitsevat sormien sisäpinnalla.
Tällainen laite mahdollistaa herkkien esineiden käsittelyn, kun on tärkeää hallita tarkasti tartuntavoimaa vaurioiden välttämiseksi.
Laboratoriossa on robotti pintalaivamalli, joka on suunniteltu testaamaan dynaamisia paikannusjärjestelmiä.
Malli on varustettu useilla toimilaitteilla sekä radioviestintälaitteistolla ohjaussignaalien lähettämiseen.
Laboratoriossa on uima-allas, jossa säätöalgoritmien toimivuus tarkistetaan pituus- ja poikittaissiirtymien kompensoinnilla.
Tällä hetkellä on tarkoitus järjestää suuri pooli laajamittaisia testejä varten monimutkaisilla skenaarioilla.
Työskentele kumppaneiden ja suunnitelmien kanssa
Yksi yhteistyökumppaneistamme on brittiläinen TRA Robotics. Yhdessä me digitaalisen tuotantoyrityksen teollisuusrobottien ohjausalgoritmien parantamisesta. Tällaisessa yrityksessä koko tuotantosykli kehitystyöstä teollisuustuotteiden valmistukseen tehdään robottien ja tekoälyjärjestelmien avulla.
Muiden kumppaneiden joukossa on Elektropribor-konserni, jonka kanssa me yhdessä mekatroniset ja robottijärjestelmät. Opiskelijamme auttavat ryhmän työntekijöitä instrumentointi-, ohjelmistokehitys- ja tuotantotehtävissä.
Me myös General Motorsin kanssa robotiikkaa yhdessä InfoWatchin kanssa. Myös laboratorion henkilökunta on tiiviissä vuorovaikutuksessa yrityksen kanssa. , joka toteuttaa hankkeita dynaamisten paikannusjärjestelmien kehittämiseksi pinta-aluksille.
Työskentelee ITMO-yliopistossa jossa opiskelijat valmistautuvat maailmanluokan kilpailuihin. Esimerkiksi vuonna 2017 tiimimme World Robot Olympiad Costa Ricassa, ja kesällä 2018 opiskelijamme kaksi palkintoa koululaisten koko Venäjän olympialaisissa.
me houkutella lisää teollisuuden kumppaneita ja kouluttaa nuorempaa venäläisten tutkijoiden sukupolvea. Ehkä juuri he kehittävät sellaisia robotteja, jotka täydentävät orgaanisesti ihmisten maailmaa ja suorittavat rutiinisempia ja vaarallisempia tehtäviä yrityksissä.
Kuvakierrokset ITMO-yliopiston muista laboratorioista:
Lähde: will.com