Sebuah makmal robotik telah dibuka di Universiti ITMO berdasarkan Jabatan Sistem Kawalan dan Informatik (CS&I). Kami akan bercakap tentang projek yang sedang diusahakan di dalam dindingnya dan menunjukkan alatan: manipulator robot industri, penggenggam robot, serta pemasangan untuk menguji sistem kedudukan dinamik menggunakan model robot kapal permukaan.
pengkhususan
Makmal Robotik tergolong dalam jabatan tertua di Universiti ITMO, yang dipanggil Sistem Kawalan dan Informatik. Dia muncul pada tahun 1945. Makmal itu sendiri telah dilancarkan pada tahun 1955 - kemudian ia berurusan dengan automasi pengukuran dan pengiraan parameter kapal permukaan. Kemudian, julat kawasan telah diperluaskan: sibernetik, CAD, dan robotik telah ditambah.
Hari ini, makmal terlibat dalam penambahbaikan robot industri. Pekerja menyelesaikan isu yang berkaitan dengan interaksi manusia-mesin - membangunkan algoritma kawalan selamat dengan kawalan daya robot, dan juga bekerja pada robot kolaboratif yang boleh melakukan tugasan bersebelahan dengan orang.
Selain itu, makmal sedang membangunkan kaedah alternatif untuk kawalan jauh kumpulan robot dan mencipta algoritma perisian yang boleh dikonfigurasikan semula untuk melaksanakan tugas baharu dalam talian.
Projek-projek
Sebilangan sistem robotik makmal dibeli daripada syarikat besar dan bertujuan untuk tujuan penyelidikan atau perindustrian. Sebahagian daripada peralatan itu dihasilkan oleh pekerja sebagai sebahagian daripada kerja penyelidikan dan pembangunan.
Daripada yang terakhir, seseorang boleh membezakan dengan dua darjah kebebasan. Pemasangan akademik direka untuk menguji algoritma kawalan untuk mengekalkan bola di tengah tapak (anda boleh melihat sistem beraksi dalam ).
Kompleks robotik terdiri daripada platform segi empat tepat dengan substrat sensor rintangan yang menentukan koordinat bola. Aci pemacu dipasang padanya dengan bantuan sendi pusing. Pemacu ini menukar sudut platform mengikut isyarat kawalan yang datang dari komputer melalui USB dan tidak membenarkan bola bergolek.
Kompleks ini mempunyai pemacu servo tambahan yang bertanggungjawab untuk mengimbangi gangguan. Untuk pengendalian pemacu ini, kakitangan makmal membangunkan algoritma khas yang "melancarkan" pelbagai jenis gangguan, seperti getaran atau angin.
Selain itu, taman robot makmal tersebut mempunyai kemudahan penyelidikan. KUKA youBot, iaitu lengan robotik lima pautan yang dipasang pada platform mudah alih dengan roda omnidirectional.
Algoritma telah diuji pada robot KUKA youBot . Mereka menggunakan sistem penglihatan berasaskan kamera digital dan prosedur pemprosesan video. Asas projek ini adalah penyelidikan dalam bidang kawalan penyesuaian sistem tak linear, yang dijalankan oleh kakitangan makmal.
Algoritma kawalan digunakan untuk mengimbangi pengaruh luaran yang bertindak pada pautan robot. Akibatnya, mesin dapat memegang alat kerja pada titik tetap dalam ruang dan menggerakkannya dengan mantap di sepanjang trajektori tertentu.
Contoh projek yang dilaksanakan berdasarkan robot KUKA youBot ialah . Bersama-sama dengan syarikat British TRA Robotics, kami telah membangunkan algoritma yang membolehkan kami menganggarkan daya interaksi antara alat kerja dan persekitaran tanpa penderia tork yang mahal. Ini membolehkan robot melakukan operasi yang lebih kompleks tanpa menggunakan sistem luaran.
Satu lagi contoh persediaan robot dalam makmal ialah sel Sel Penglihatan Robot FESTO. Kompleks ini digunakan untuk operasi teknologi dalam pengeluaran, seperti kimpalan. Untuk melaksanakan senario sedemikian, tugas perancangan gerakan dikemukakan: alat kimpalan tiruan memintas kontur bahagian logam.
Selain itu, sel tersebut dilengkapi dengan sistem penglihatan dan mampu menyelesaikan masalah pengasingan bahagian mengikut warna atau bentuk.
Projek itu, berdasarkan Sel Penglihatan Robot FESTO dengan robot industri Mitsubishi RV-3SDB, menyelesaikan masalah perancangan gerakan.
Ia membantu memudahkan proses interaksi antara pengendali dan pengawal robot apabila memprogramkan trajektori yang kompleks. Ideanya adalah untuk memprogram secara automatik pergerakan alat robot menggunakan kontur yang ditunjukkan dalam peta bit. Ia cukup untuk memuat naik fail ke sistem, dan algoritma akan secara bebas meletakkan titik rujukan yang diperlukan dan menyusun kod program.
Dalam amalan, penyelesaian yang terhasil boleh digunakan untuk ukiran atau lukisan.
Kami ada di saluran , di mana "artis robot" kami menggambarkan potret A. S. Pushkin. Juga, teknologi ini boleh digunakan untuk mengimpal bahagian bentuk yang kompleks. Sebenarnya, ini adalah kompleks robot yang menyelesaikan masalah industri di makmal.
Makmal ini juga mempunyai pencengkam tiga jari yang dilengkapi dengan penderia tekanan yang terletak pada permukaan dalaman jari.
Peranti sedemikian membolehkan manipulasi objek rapuh, apabila penting untuk mengawal daya cengkaman dengan tepat untuk mengelakkan kerosakan.
Makmal ada model kapal permukaan robotik, yang direka untuk menguji sistem kedudukan dinamik.
Model ini dilengkapi dengan beberapa penggerak, serta perkakasan komunikasi radio untuk menghantar isyarat kawalan.
Terdapat kolam renang di makmal, di mana prestasi algoritma kawalan diperiksa dengan pampasan anjakan membujur dan melintang.
Pada masa ini, ia dirancang untuk menganjurkan kolam besar untuk ujian berskala besar dengan senario yang rumit.
Bekerjasama dengan rakan kongsi dan rancangan
Salah satu rakan kongsi kami ialah syarikat British TRA Robotics. Bersama kita mengenai penambahbaikan algoritma kawalan untuk robot industri untuk perusahaan pengeluaran digital. Pada perusahaan sedemikian, keseluruhan kitaran pengeluaran, daripada pembangunan kepada pembuatan produk perindustrian, akan dilakukan oleh robot dan sistem AI.
Antara rakan kongsi lain ialah kebimbangan Elektropribor, bersama-sama dengan kami sistem mekatronik dan robotik. Pelajar kami membantu pekerja kumpulan dengan instrumentasi, pembangunan perisian dan tugasan pengeluaran.
Kita juga dengan General Motors robotik bersama InfoWatch. Juga, kakitangan makmal berinteraksi rapat dengan syarikat. , yang melaksanakan projek untuk membangunkan sistem kedudukan dinamik untuk kapal permukaan.
Bekerja di Universiti ITMO di mana pelajar bersedia untuk pertandingan bertaraf dunia. Sebagai contoh, pada tahun 2017 pasukan kami Olimpik Robot Dunia di Costa Rica, dan pada musim panas 2018 pelajar kami dua hadiah di All-Russian Olympiad untuk pelajar sekolah.
Kami menarik lebih ramai rakan kongsi industri dan mendidik generasi muda saintis Rusia. Mungkin mereka yang akan membangunkan robot sedemikian yang akan melengkapkan dunia manusia secara organik dan akan melakukan lebih banyak tugas rutin dan berbahaya dalam perusahaan.
Lawatan foto makmal lain di Universiti ITMO:
Sumber: www.habr.com