ITMO համալսարանում Կառավարման համակարգերի և ինֆորմատիկայի (CS&I) ամբիոնի հիման վրա բացվել է ռոբոտաշինության լաբորատորիա։ Մենք կխոսենք դրա պատերի ներսում մշակվող նախագծերի մասին և ցույց կտանք գործիքները՝ արդյունաբերական ռոբոտային մանիպուլյատորներ, ռոբոտային բռնիչներ, ինչպես նաև մակերևութային նավի ռոբոտային մոդելի միջոցով դինամիկ դիրքավորման համակարգերի փորձարկման տեղադրում:
մասնագիտացումն
Ռոբոտաշինության լաբորատորիան պատկանում է ITMO համալսարանի ամենահին բաժնին, որը կոչվում է Կառավարման համակարգեր և ինֆորմատիկա: Նա հայտնվել է 1945 թ. Լաբորատորիան ինքնին գործարկվել է 1955 թվականին, այնուհետև այն զբաղվում էր մակերևութային նավերի չափումների և պարամետրերի հաշվարկների ավտոմատացմամբ: Հետագայում ընդլայնվեց ոլորտների շրջանակը՝ կիբեռնետիկա, CAD, ռոբոտաշինություն։
Այսօր լաբորատորիան զբաղվում է արդյունաբերական ռոբոտների կատարելագործմամբ։ Աշխատակիցները լուծում են մարդ-մեքենա փոխազդեցության հետ կապված հարցեր. մշակում են անվտանգ կառավարման ալգորիթմներ ռոբոտի ուժի կառավարմամբ, ինչպես նաև աշխատում են համագործակցող ռոբոտների վրա, որոնք կարող են մարդկանց հետ կողք կողքի առաջադրանքներ կատարել:
Նաև լաբորատորիան մշակում է ռոբոտների խմբերի հեռակառավարման այլընտրանքային մեթոդներ և ստեղծում է ծրագրային ալգորիթմներ, որոնք կարող են վերակազմավորվել առցանց նոր առաջադրանքներ կատարելու համար:
Ծրագրեր
Մի շարք լաբորատոր ռոբոտային համակարգեր ձեռք են բերվում խոշոր ընկերություններից և նախատեսված են հետազոտական կամ արդյունաբերական նպատակների համար։ Սարքավորումների մի մասն արտադրվել է աշխատակիցների կողմից՝ հետազոտական և մշակման աշխատանքների շրջանակներում:
Վերջիններից կարելի է առանձնացնել ազատության երկու աստիճանով։ Ակադեմիական ինստալացիան նախատեսված է ստուգելու վերահսկման ալգորիթմները՝ գնդակը կայքի կենտրոնում պահելու համար (դուք կարող եք տեսնել համակարգի գործողության մեջ՝ ).
Ռոբոտային համալիրը բաղկացած է ուղղանկյուն հարթակից՝ դիմադրողական սենսորային հիմքով, որը որոշում է գնդակի կոորդինատները: Շարժիչ լիսեռները դրան ամրացվում են պտտվող հոդերի օգնությամբ: Այս կրիչներ փոխում են հարթակի անկյունը` համաձայն համակարգչից USB-ի միջոցով եկող կառավարման ազդանշանների և թույլ չեն տալիս գնդակը գլորվել:
Համալիրն ունի լրացուցիչ սերվո կրիչներ, որոնք պատասխանատու են խանգարումների փոխհատուցման համար: Այս կրիչների շահագործման համար լաբորատորիայի աշխատակիցները մշակել են հատուկ ալգորիթմներ, որոնք «հարթեցնում են» տարբեր տեսակի միջամտությունները, ինչպիսիք են թրթռումները կամ քամին:
Բացի այդ, լաբորատորիայի ռոբոտների այգին ունի հետազոտական հաստատություն։ KUKA youBot, որը հինգ օղակով ռոբոտային թեւ է, որը տեղադրված է բազմակողմանի անիվներով շարժական հարթակի վրա:
Ալգորիթմները փորձարկվել են KUKA youBot ռոբոտի վրա . Նրանք օգտագործում են թվային տեսախցիկի վրա հիմնված տեսողական համակարգ և տեսամշակման ընթացակարգեր: Այս նախագծի հիմքը լաբորատոր անձնակազմի կողմից իրականացվող ոչ գծային համակարգերի ադապտիվ կառավարման ոլորտում հետազոտություններն են:
Վերահսկիչ ալգորիթմներն օգտագործվում են ռոբոտի կապերի վրա գործող արտաքին ազդեցությունները փոխհատուցելու համար: Արդյունքում մեքենան կարողանում է աշխատանքային գործիքը պահել տարածության ֆիքսված կետում և այն կայուն շարժել տվյալ հետագծով:
KUKA youBot ռոբոտի հիման վրա իրականացված նախագծի օրինակ է . Բրիտանական TRA Robotics ընկերության հետ միասին մենք մշակել ենք ալգորիթմ, որը թույլ է տալիս գնահատել աշխատանքային գործիքի և շրջակա միջավայրի փոխազդեցության ուժը՝ առանց թանկարժեք ոլորող մոմենտների տվիչների: Դա թույլ տվեց ռոբոտին կատարել ավելի բարդ գործողություններ՝ առանց արտաքին համակարգերի դիմելու:
Լաբորատորիայում ռոբոտի տեղադրման մեկ այլ օրինակ բջիջն է FESTO Robot Vision Cell. Այս համալիրը օգտագործվում է արտադրության տեխնոլոգիական գործողություններ, ինչպիսիք են եռակցումը: Նման սցենարի իրականացման համար դրված է շարժման պլանավորման խնդիրը. եռակցման իմիտացիոն գործիքը շրջանցում է մետաղական մասի ուրվագիծը:
Բացի այդ, բջիջը հագեցած է տեսողության համակարգով և ի վիճակի է լուծել մասերը ըստ գույնի կամ ձևի դասավորելու խնդիրը։
Նախագիծը, որը հիմնված է FESTO Robot Vision Cell-ի վրա, Mitsubishi RV-3SDB արդյունաբերական ռոբոտով, լուծում է շարժման պլանավորման խնդիրները:
Այն օգնում է պարզեցնել օպերատորի և ռոբոտի վերահսկիչի փոխազդեցության գործընթացը բարդ հետագծեր ծրագրելիս: Գաղափարն այն է, որ ավտոմատ կերպով ծրագրավորվի ռոբոտի գործիքի շարժումները՝ օգտագործելով bitmap-ում ցուցադրված ուրվագծերը: Բավական է ֆայլ վերբեռնել համակարգ, և ալգորիթմն ինքնուրույն կտեղադրի անհրաժեշտ հղման կետերը և կկազմի ծրագրի կոդը։
Գործնականում ստացված լուծումը կարող է կիրառվել փորագրության կամ նկարչության վրա:
Մենք ունենք ալիքում , որում մեր «ռոբոտ-արտիստը» պատկերել է Ա. Ս. Պուշկինի դիմանկարը։ Նաև տեխնոլոգիան կարող է օգտագործվել բարդ ձևի մասերի եռակցման համար: Իրականում սա ռոբոտային համալիր է, որը լաբորատորիայում լուծում է արդյունաբերական խնդիրները։
Լաբորատորիան ունի նաև երեք մատով բռնիչ՝ հագեցած ճնշման սենսորներով, որոնք տեղակայված են մատների ներքին մակերեսին։
Նման սարքը թույլ է տալիս մանիպուլյացիայի ենթարկել փխրուն առարկաները, երբ կարևոր է ճշգրիտ վերահսկել բռնող ուժը՝ վնասից խուսափելու համար:
Լաբորատորիան ունի ռոբոտային մակերեսային նավի մոդելը, որը նախատեսված է դինամիկ դիրքավորման համակարգերը փորձարկելու համար։
Մոդելը համալրված է մի քանի ակտուատորներով, ինչպես նաև ռադիոկապի սարքավորումներով՝ կառավարման ազդանշաններ փոխանցելու համար։
Լաբորատորիայում կա լողավազան, որտեղ ստուգվում են հսկողության ալգորիթմների կատարումը. երկայնական և լայնակի տեղաշարժերի փոխհատուցմամբ։
Ներկայում նախատեսվում է կազմակերպել մեծ լողավազան՝ բարդ սցենարներով լայնածավալ փորձարկումների համար։
Աշխատեք գործընկերների և պլանների հետ
Մեր գործընկերներից է բրիտանական TRA Robotics ընկերությունը։ Միասին մենք թվային արտադրության ձեռնարկության համար արդյունաբերական ռոբոտների կառավարման ալգորիթմների կատարելագործման վերաբերյալ։ Նման ձեռնարկությունում ամբողջ արտադրական ցիկլը՝ մշակումից մինչև արդյունաբերական արտադրանքի արտադրություն, կկատարվի ռոբոտների և AI համակարգերի միջոցով։
Մյուս գործընկերների թվում է Elektropribor կոնցեռնը, որի հետ միասին մենք մեխատրոնիկ և ռոբոտային համակարգեր: Մեր ուսանողներն օգնում են խմբի աշխատակիցներին գործիքավորման, ծրագրային ապահովման մշակման և արտադրության առաջադրանքներում:
Մենք նաեւ General Motors-ի հետ ռոբոտաշինություն InfoWatch-ի հետ միասին: Նաև լաբորատորիայի աշխատակիցները սերտորեն համագործակցում են ընկերության հետ: , որն իրականացնում է մակերևութային անոթների դինամիկ դիրքորոշման համակարգերի մշակման նախագծեր։
Աշխատում է «ITMO University»-ում որտեղ ուսանողները պատրաստվում են համաշխարհային մակարդակի մրցումների: Օրինակ՝ մեր թիմը 2017թ Ռոբոտների համաշխարհային օլիմպիադա Կոստա Ռիկայում, իսկ 2018 թվականի ամռանը մեր սաները երկու մրցանակ դպրոցականների Համառուսաստանյան օլիմպիադայում.
Մենք ներգրավել ավելի շատ արդյունաբերության գործընկերներ և կրթել ռուս գիտնականների երիտասարդ սերնդին: Թերևս հենց նրանք կմշակեն այնպիսի ռոբոտներ, որոնք օրգանապես կլրացնեն մարդկային աշխարհը և ձեռնարկություններում ավելի սովորական ու վտանգավոր առաջադրանքներ կկատարեն։
Ֆոտոշրջագայություններ ITMO համալսարանի այլ լաբորատորիաներով.
Source: www.habr.com