Një laborator i robotikës është hapur në Universitetin ITMO mbi bazën e Departamentit të Sistemeve të Kontrollit dhe Informatikës (CS&I). Do të flasim për projektet që po punohen brenda mureve të tij dhe do të tregojmë mjetet: manipulues robotikë industrialë, kapëse robotike, si dhe një instalim për testimin e sistemeve dinamike të pozicionimit duke përdorur një model robotik të një anijeje sipërfaqësore.
specializim
Laboratori i Robotikës i përket departamentit më të vjetër në Universitetin ITMO, i cili quhet Sistemet e Kontrollit dhe Informatikë. Ajo u shfaq në vitin 1945. Vetë laboratori u lançua në 1955 - më pas u mor me automatizimin e matjeve dhe llogaritjeve të parametrave të anijeve sipërfaqësore. Më vonë, gama e fushave u zgjerua: u shtuan kibernetika, CAD dhe robotika.
Sot, laboratori është i angazhuar në përmirësimin e robotëve industrialë. Punonjësit zgjidhin çështje që lidhen me ndërveprimin njeri-makinë - zhvillojnë algoritme kontrolli të sigurta me kontrollin e forcës së robotit dhe gjithashtu punojnë në robotë bashkëpunues që mund të kryejnë detyra krah për krah me njerëzit.
Gjithashtu, laboratori po zhvillon metoda alternative për kontrollin në distancë të grupeve të robotëve dhe krijimin e algoritmeve softuerike që mund të rikonfigurohen për të kryer detyra të reja në internet.
projektet
Një numër i sistemeve robotike laboratorike janë blerë nga kompani të mëdha dhe janë të destinuara për qëllime kërkimore ose industriale. Një pjesë e pajisjeve është prodhuar nga punonjësit si pjesë e punës kërkimore dhe zhvillimore.
Nga këto të fundit mund të dallohen me dy shkallë lirie. Instalimi akademik është krijuar për të testuar algoritmet e kontrollit për mbajtjen e topit në qendër të sitit (mund ta shihni sistemin në veprim në ).
Kompleksi robotik përbëhet nga një platformë drejtkëndore me një nënshtresë sensori rezistent që përcakton koordinatat e topit. Boshtet e lëvizjes janë ngjitur në të me ndihmën e një nyjeje rrotulluese. Këto disqe ndryshojnë këndin e platformës sipas sinjaleve të kontrollit që vijnë nga kompjuteri nëpërmjet USB-së dhe nuk lejojnë që topi të rrokulliset.
Kompleksi ka servo disqet shtesë që janë përgjegjës për kompensimin e shqetësimeve. Për funksionimin e këtyre disqeve, stafi i laboratorit zhvilloi algoritme speciale që "zbutin" lloje të ndryshme ndërhyrjesh, si dridhjet ose era.
Përveç kësaj, parku robotik i laboratorit ka një strukturë kërkimore. KUKA youBot, i cili është një krah robotik me pesë lidhje, i montuar në një platformë të lëvizshme me rrota gjithëdrejtuese.
Algoritmet u testuan në robotin KUKA youBot . Ata përdorin një sistem shikimi të bazuar në kamera dixhitale dhe procedura të përpunimit të videos. Baza e këtij projekti është kërkimi në fushën e kontrollit adaptiv të sistemeve jolineare, të kryera nga stafi i laboratorit.
Algoritmet e kontrollit përdoren për të kompensuar ndikimet e jashtme që veprojnë në lidhjet e robotëve. Si rezultat, makina është në gjendje të mbajë mjetin e punës në një pikë fikse në hapësirë dhe ta lëvizë atë në mënyrë të qëndrueshme përgjatë një trajektoreje të caktuar.
Një shembull i një projekti të zbatuar në bazë të robotit KUKA youBot është . Së bashku me kompaninë britanike TRA Robotics, ne kemi zhvilluar një algoritëm që na lejon të vlerësojmë forcën e ndërveprimit midis mjetit të punës dhe mjedisit pa sensorë të shtrenjtë të çift rrotullues. Kjo i lejoi robotit të kryente operacione më komplekse pa përdorur sisteme të jashtme.
Një shembull tjetër i një organizimi robotik në një laborator është një qelizë FESTO Robot Vision Cell. Ky kompleks përdoret për operacionet teknologjike në prodhim, si saldimi. Për të zbatuar një skenar të tillë, parashtrohet detyra e planifikimit të lëvizjes: një mjet saldimi imitues anashkalon konturin e një pjese metalike.
Përveç kësaj, qeliza është e pajisur me një sistem vizioni dhe është në gjendje të zgjidhë problemin e renditjes së pjesëve sipas ngjyrës ose formës.
Projekti, i bazuar në FESTO Robot Vision Cell me robotin industrial Mitsubishi RV-3SDB, zgjidh problemet e planifikimit të lëvizjes.
Ndihmon për të thjeshtuar procesin e ndërveprimit midis operatorit dhe kontrolluesit të robotit kur programoni trajektore komplekse. Ideja është që të programohen automatikisht lëvizjet e mjetit robot duke përdorur konturet e treguara në bitmap. Mjafton të ngarkoni një skedar në sistem, dhe algoritmi do të vendosë në mënyrë të pavarur pikat e nevojshme të referencës dhe do të hartojë kodin e programit.
Në praktikë, zgjidhja që rezulton mund të aplikohet në gdhendje ose vizatim.
Ne kemi në kanal , në të cilën "robot-artisti" ynë përshkroi një portret të A. S. Pushkin. Gjithashtu, teknologjia mund të përdoret për saldimin e pjesëve me formë komplekse. Në fakt, ky është një kompleks robotik që zgjidh problemet industriale në laborator.
Laboratori ka gjithashtu një kapëse me tre gishta të pajisur me sensorë presioni të vendosura në sipërfaqen e brendshme të gishtave.
Një pajisje e tillë lejon manipulimin e objekteve të brishta, kur është e rëndësishme të kontrollohet saktësisht forca e kapjes në mënyrë që të shmanget dëmtimi.
Laboratori ka modeli robotik i anijes sipërfaqësore, i cili është krijuar për të testuar sistemet dinamike të pozicionimit.
Modeli është i pajisur me disa aktivizues, si dhe pajisje radio komunikimi për transmetimin e sinjaleve të kontrollit.
Në laborator ka një pishinë, ku kontrollohet performanca e algoritmeve të kontrollit. me kompensimin e zhvendosjeve gjatësore dhe tërthore.
Aktualisht, është planifikuar të organizohet një pishinë e madhe për teste në shkallë të gjerë me skenarë të ndërlikuar.
Punoni me partnerët dhe planet
Një nga partnerët tanë është kompania britanike TRA Robotics. Së bashku ne mbi përmirësimin e algoritmeve të kontrollit për robotët industrialë për një ndërmarrje prodhimi dixhital. Në një ndërmarrje të tillë, i gjithë cikli i prodhimit, nga zhvillimi deri te prodhimi i produkteve industriale, do të kryhet nga robotë dhe sisteme AI.
Ndër partnerët e tjerë është edhe koncerni Elektropribor, së bashku me të cilin ne sistemet mekatronike dhe robotike. Studentët tanë ndihmojnë punonjësit e grupit me orkestrim, zhvillimin e softuerit dhe detyrat e prodhimit.
Ne gjithashtu me General Motors robotika së bashku me InfoWatch. Gjithashtu, stafi i laboratorit ndërvepron ngushtë me kompaninë. , e cila zbaton projekte për zhvillimin e sistemeve dinamike të pozicionimit për anijet sipërfaqësore.
Punon tek ITMO University ku nxënësit përgatiten për gara të nivelit botëror. Për shembull, në 2017 ekipi ynë Olimpiada Botërore e Robotëve në Kosta Rika, dhe në verën e 2018 studentët tanë dy çmime në Olimpiadën Gjith-Ruse për nxënësit e shkollave.
Ne të tërheqë më shumë partnerë të industrisë dhe të edukojë brezin e ri të shkencëtarëve rusë. Ndoshta janë ata që do të zhvillojnë robotë të tillë që do të plotësojnë organikisht botën njerëzore dhe do të kryejnë detyra më rutinë dhe të rrezikshme në ndërmarrje.
Vizita fotografike në laboratorë të tjerë të Universitetit ITMO:
Burimi: www.habr.com