ITMO Üniversitesi'nde Kontrol Sistemleri ve Bilişim Bölümü (CS&I) bünyesinde robotik laboratuvarı açıldı. Size kendi duvarları içinde üzerinde çalıştıkları projeleri anlatacağız ve size araçları göstereceğiz: endüstriyel robotik manipülatörler, robotik kavrama cihazları ve ayrıca bir yüzey gemisinin robotik modelini kullanarak dinamik konumlandırma sistemlerini test etmek için bir kurulum.
Uzmanlaşma
Robotik Laboratuvarı, ITMO Üniversitesinin en eski bölümü olan “Kontrol Sistemleri ve Bilişim” bölümüne aittir. 1945'te ortaya çıktı. Laboratuvarın kendisi 1955'te kuruldu - o zamanlar ölçümlerin otomasyonu ve yüzey gemilerinin parametrelerinin hesaplanması konularıyla ilgileniyordu. Daha sonra alanların kapsamı genişletildi: sibernetik, CAD ve robotik eklendi.
Bugün laboratuvar endüstriyel robotların iyileştirilmesi üzerinde çalışıyor. Çalışanlar, robotun gücünü kontrol eden güvenli kontrol algoritmaları geliştirerek ve aynı zamanda insanlarla yan yana görevleri yerine getirebilecek işbirliğine dayalı robotlar üzerinde çalışarak, insan-makine etkileşimiyle ilgili sorunları ele alıyor.
Laboratuvar ayrıca robot gruplarının uzaktan kontrolü için alternatif yöntemler geliştiriyor ve yeni görevleri çevrimiçi olarak gerçekleştirmek üzere yeniden yapılandırılabilen yazılım algoritmaları oluşturuyor.
Projeler
Laboratuvardaki bazı robotik sistemler büyük şirketlerden satın alınmış olup araştırma veya endüstriyel amaçlara yöneliktir. Ekipmanların bir kısmı, araştırma ve geliştirme çalışmalarının bir parçası olarak çalışanlar tarafından üretildi.
İkincisi arasında şunları vurgulayabiliriz: iki serbestlik derecesine sahip. Akademik kurulum, topu sahanın ortasında tutmaya yönelik kontrol algoritmalarını test etmek için tasarlanmıştır (sistemi çalışırken görebilirsiniz). ).
Robotik kompleks, topun koordinatlarını belirleyen dirençli bir sensör alt katmanına sahip dikdörtgen bir platformdan oluşur. Tahrik milleri, döner bir mafsal kullanılarak ona bağlanır. Bu sürücüler, USB üzerinden bilgisayardan alınan kontrol sinyallerine göre platformun açısını değiştirerek topun yuvarlanmasını engeller.
Komplekste, bozuklukların telafisinden sorumlu ek servolar bulunmaktadır. Bu sürücüleri çalıştırmak için laboratuvar personeli, titreşim veya rüzgar gibi çeşitli parazit türlerini "düzelten" özel algoritmalar geliştirdi.
Ayrıca laboratuvarın robot parkında bir araştırma tesisi de bulunmaktadır. KUKA youBotÇok yönlü tekerleklere sahip mobil bir platform üzerine monte edilmiş beş bağlantılı bir robot manipülatördür.
Algoritmalar KUKA youBot robotunda test edildi . Dijital kamera tabanlı bir görüş sistemi ve video işleme prosedürleri kullanırlar. Bu projenin temeli, laboratuvar personeli tarafından yürütülen doğrusal olmayan sistemlerin uyarlanabilir kontrolü alanında yapılan araştırmalardır.
Robot bağlantılarına etki eden dış etkileri telafi etmek için kontrol algoritmaları kullanılır. Sonuç olarak makine, çalışma takımını uzayda sabit bir noktada tutabiliyor ve belirli bir yol boyunca sabit bir şekilde hareket ettirebiliyor.
KUKA youBot robotu temel alınarak uygulanan bir projenin örneği: . İngiliz şirketi TRA Robotics ile birlikte, çalışan bir aletin çevre ile etkileşim kuvvetini pahalı kuvvet-tork sensörleri olmadan değerlendirmemize olanak tanıyan bir algoritma geliştirdik. Bu, robotun harici sistemlerin yardımı olmadan daha karmaşık işlemleri gerçekleştirmesine olanak sağladı.
Laboratuvardaki robotik kurulumun bir başka örneği de hücredir. FESTO Robot Görüş Hücresi. Bu kompleks şunun için kullanılır: Kaynak gibi üretimdeki teknolojik işlemler. Böyle bir senaryoyu uygulamak için hareket planlama görevi belirlenir: simüle edilmiş bir kaynak aleti metal bir parçanın konturu etrafında hareket eder.
Ayrıca hücre, teknik bir görüş sistemiyle donatılmış olup, parçaları renk veya şekle göre ayırma problemlerini çözebilecek kapasitededir.
FESTO Robot Görüş Hücresi temelinde Mitsubishi RV-3SDB endüstriyel robotla gerçekleştirilen proje, hareket planlama sorunlarını çözüyor.
Karmaşık yörüngeleri programlarken operatörün robot kontrol cihazıyla etkileşimini basitleştirmeye yardımcı olur. Buradaki fikir, bir robot aletinin hareketlerini taramalı bir çizimde gösterilen konturları kullanarak otomatik olarak programlamaktır. Sisteme bir dosya yüklemek yeterlidir ve algoritma, gerekli referans noktalarını bağımsız olarak ayarlayacak ve program kodunu oluşturacaktır.
Pratikte ortaya çıkan çözüm gravür veya çizim için kullanılabilir.
Kanalımızda var "Robot sanatçımızın" A. S. Puşkin'in bir portresini tasvir ettiği. Teknoloji aynı zamanda karmaşık şekillerdeki parçaların kaynaklanması için de kullanılabilir. Özünde bu, endüstriyel sorunları laboratuvar koşullarında çözen bir robotik komplekstir.
Laboratuvarda ayrıca parmakların iç yüzeyinde basınç sensörleriyle donatılmış üç parmaklı bir tutucu bulunmaktadır.
Böyle bir cihaz, hasarı önlemek için kavrama kuvvetinin hassas bir şekilde kontrol edilmesinin önemli olduğu durumlarda, kırılgan nesnelerin manipülasyonuna olanak tanır.
Laboratuvar var bir yüzey gemisinin robotik modeliDinamik konumlandırma sistemlerini test etmek için tasarlanmıştır.
Model, kontrol sinyallerini iletmek için çeşitli aktüatörlerin yanı sıra radyo iletişim donanımıyla donatılmıştır.
Laboratuvarda kontrol algoritmalarının performansının test edildiği bir yüzme havuzu bulunmaktadır. boyuna ve enine yer değiştirmelerin telafisi ile.
Şu anda karmaşık senaryolarla büyük ölçekli testler gerçekleştirmek için büyük bir havuz oluşturulmasına yönelik planlar yapılıyor.
Ortaklarla çalışma ve planlar
Ortaklarımızdan biri İngiliz şirketi TRA Robotics'tir. Birlikte biz dijital bir üretim işletmesi için endüstriyel robotlara yönelik kontrol algoritmalarının geliştirilmesi üzerine. Böyle bir işletmede, endüstriyel ürünlerin geliştirilmesinden imalatına kadar tüm üretim döngüsü robotlar ve yapay zeka sistemleri tarafından gerçekleştirilecektir.
Diğer ortaklar arasında birlikte çalıştığımız Elektropribor şirketi de bulunmaktadır. mekatronik ve robotik sistemler. Öğrencilerimiz enstrümantasyon, yazılım geliştirme ve üretim görevleri alanında endişenin çalışanlarına yardımcı olmaktadır.
Ayrıca biz General Motors'la, InfoWatch ile birlikte robot teknolojisi. Ayrıca laboratuvar çalışanları şirketle yakın etkileşim içindedir. su üstü gemileri için dinamik konumlandırma sistemleri geliştirmeye yönelik projeler yürüten bir firmadır.
ITMO University'de çalışıyor okul çocuklarının birinci sınıf yarışmalara hazırlandığı yer. Örneğin, 2017 yılında ekibimiz 2018 yazında Kosta Rika'da düzenlenen Dünya Robot Olimpiyatları'nda öğrencilerimiz Tüm Rusya Olimpiyatlarında okul çocukları için iki ödül.
Biz daha fazla endüstri ortağı çekmek ve genç nesil Rus bilim adamlarını eğitmek. Belki insan dünyasını organik olarak tamamlayacak, işletmelerde daha rutin ve tehlikeli görevleri yerine getirecek robotlar geliştirecekler.
Diğer ITMO Üniversitesi laboratuvarlarının fotoğraf turları:
Kaynak: habr.com