在控制系統和信息學系 (CS&I) 的基礎上，ITMO 大學開設了一個機器人實驗室。 我們將討論正在其內部進行的項目並展示工具：工業機器人操縱器、機器人抓手，以及使用水面艦艇機器人模型測試動態定位系統的裝置。
專業化
機器人實驗室屬於 ITMO 大學最古老的系，即控制系統和信息學系。 她於 1945 年出現。 該實驗室本身於 1955 年啟動 - 然後它處理水面艦艇參數的測量和計算的自動化。 後來，領域範圍擴大了：增加了控制論、CAD 和機器人學。
如今，該實驗室從事工業機器人的改進工作。 員工解決與人機交互相關的問題——開發具有機器人力控制的安全控制算法，還致力於可以與人並肩執行任務的協作機器人。
此外，該實驗室正在開發遠程控制機器人組的替代方法，並創建可以重新配置以在線執行新任務的軟件算法。
工程
許多實驗室機器人系統是從大公司購買的，用於研究或工業目的。 作為研發工作的一部分，部分設備由員工製造。
在後者中，人們可以區分 有兩個自由度。 學術裝置旨在測試將球保持在場地中心的控制算法（您可以在 ).
機器人復合體由一個矩形平台和一個確定球坐標的電阻傳感器基板組成。 驅動軸借助旋轉接頭連接到它。 這些驅動器根據計算機通過 USB 發出的控制信號改變平台的角度，並且不允許球滾走。
該綜合體具有額外的伺服驅動器，負責補償干擾。 對於這些驅動器的運行，實驗室工作人員開發了特殊的算法來“消除”各種干擾，例如振動或風。
此外，實驗室的機器人公園設有研究設施。 庫卡優博，這是一個安裝在帶有全向輪的移動平台上的五連桿機械臂。
算法在 KUKA youBot 機器人上進行了測試 . 他們使用基於數碼相機的視覺系統和視頻處理程序。 該項目的基礎是非線性系統自適應控制領域的研究，由實驗室人員進行。
控制算法用於補償作用在機器人連桿上的外部影響。 因此，機器能夠將工作工具固定在空間中的一個固定點，並沿著給定的軌跡穩定移動。
一個基於KUKA youBot機器人實現的項目示例是 . 我們與英國公司 TRA Robotics 一起開發了一種算法，無需昂貴的扭矩傳感器即可估算工作工具與環境之間的相互作用力。 這使得機器人能夠在不借助外部系統的情況下執行更複雜的操作。
實驗室中機器人設置的另一個例子是細胞 FESTO 機器人視覺單元. 該綜合體用於 生產中的技術操作，例如焊接。 為了實現這樣的場景，提出了運動規劃的任務：仿焊工具繞過金屬零件的輪廓。
此外，該單元配備了視覺系統，能夠解決按顏色或形狀對零件進行分類的問題。
該項目基於 FESTO Robot Vision Cell 和 Mitsubishi RV-3SDB 工業機器人，解決了運動規劃問題。
在對複雜軌跡進行編程時，它有助於簡化操作員與機器人控制器之間的交互過程。 這個想法是使用位圖中顯示的輪廓自動編程機器人工具的運動。 上傳一個文件到系統就可以了，算法會獨立放置必要的參考點並編寫程序代碼。
在實踐中，所得解決方案可應用於雕刻或繪圖。
我們在頻道上 ，其中我們的“機器人藝術家”描繪了 A. S. 普希金的肖像。 此外，該技術還可用於焊接形狀複雜的零件。 事實上，這是一個在實驗室解決工業問題的機器人綜合體。
該實驗室還有一個三指夾持器，在手指的內表面配備了壓力傳感器。
當精確控制夾持力以避免損壞很重要時，這種裝置允許操縱易碎物體。
實驗室有 機器人水面艦船模型，旨在測試動態定位系統。
該模型配備了多個執行器，以及用於傳輸控制信號的無線電通信硬件。
實驗室裡有一個游泳池，檢查控制算法的性能 補償縱向和橫向位移。
目前計劃組織一個大池子，用於場景複雜的大規模測試。
與合作夥伴和計劃一起工作
我們的合作夥伴之一是英國公司 TRA Robotics。 我們一起 對數字化生產企業工業機器人控制算法的改進。 在這樣的企業中，從工業產品的開發到製造的整個生產週期都將由機器人和人工智能係統來完成。
在其他合作夥伴中有 Elektropribor 關注，我們與它一起 機電一體化和機器人系統。 我們的學生幫助集團的員工完成儀器儀表、軟件開發和生產任務。
我們也 與通用汽車 機器人與 InfoWatch。 此外，實驗室工作人員與公司密切互動。 ，它實施了為水面艦艇開發動態定位系統的項目。
在 ITMO 大學工作 學生在這里為世界級的比賽做準備。 比如2017年我們團隊 哥斯達黎加世界機器人奧林匹克競賽，以及 2018 年夏季我們的學生 在全俄學生奧林匹克運動會上獲得兩個獎項。
我們 吸引更多的行業合作夥伴並教育年輕一代的俄羅斯科學家。 也許正是他們將開發出這樣的機器人，這些機器人將有機地補充人類世界，並將在企業中執行更多常規和危險的任務。
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來源： www.habr.com