Студенческое конструкторское бюро из Благовещенска разработало нового робота, который может управлять другими роботизированными системами. По задумке авторов проекта, он будет незаменим на небольших производствах, складах, а также сможет помогать по хозяйству людям с ограниченными возможностями. Первый рабочий прототип такой машины из доступных компонентов с применением 3D-печати представили на выставке «АмурТехно». Подробнее об инновации — в материале «Известий».
Робот будет управлять другими роботами
Молодые специалисты студенческого конструкторского бюро «Радиоэлектроника» НОЦ им. К.Э. Циолковского Амурского государственного университета (АмГУ) изготовили прототип концептуально нового портативного манипулятора, который, помимо выполнения собственных функций, способен управлять конвейером и другими роботами. Механизм, адаптируемый к различным платформам и берущий на себя функции управления ими, позволит автоматизировать деятельность небольших компаний. Также он может найти применение в быту, его можно использовать в сочетании с мобильной платформой в качестве помощника для выполнения команд «принеси, подай, что будет полезно людям с ограниченными возможностями.
Производство такого робота не потребовало больших затрат, рассказал «Известиям» заместитель директора Института компьютерных и инженерных наук АмГУ, директор НОЦ Дмитрий Фомин.
— Хочется подчеркнуть, что это студенческая разработка, поддержанная молодыми инженерами научно-образовательного центра и наставником. В настоящий момент собран рабочий прототип из доступных компонентов с применением 3D-печати для корпусных элементов, — рассказал Дмитрий Фомин.
По его словам, особенность манипулятора в том, что он управляет другими роботами для выполнения поставленной перед ним задачи. На данном этапе реализовано управление им роботизированным транспортером. Именно манипулятор регулирует скорость движения конвейерной ленты, управляет ее остановом и пуском в моменты, когда ему необходимо выполнить свои операции, проводит диагностику конвейера.
Робот состоит из доступных компонентов: микроконтроллеров, стандартных драйверов шаговых двигателей и самих двигателей, широко используемых в конструкциях 3D-принтеров, и прочего. Управление другими машинами осуществляется с помощью подготовленной программы, записываемой в микроконтроллер. В каждом отдельном случае комплектования программа корректируется.
Для демонстрации способностей робота специалисты примерили ему роль сортировщика продукции, поступающей на конвейер. В этом процессе манипулятор находит нужный образец благодаря компьютерному зрению, дает команду на остановку движущейся конвейерной ленты, и в момент, когда образец попадает в зону захвата, переносит его в специальный контейнер. Затем он управляет запуском конвейера и ищет следующий образец среди других, регулируя скорость движения транспортерной ленты в зависимости от количества предметов, находящихся на ней.
— Это лишь пример использования такого робота. Одна из наших идей — предложение сторонним разработчикам проектировать платформы под данный тип портативного манипулятора для расширения общих возможностей. Для реализации этого предлагается сделать «прозрачной» интерфейсную часть и протокол обмена данными, — рассказал «Известиям» Дмитрий Фомин.
Спрос на робототехнику
Что касается применения на производстве, такой манипулятор будет незаменим для складских хозяйств. Также можно предложить сортировку товара, например, на птицеферме. Он может распределять яйца разного размера, которые относятся к разным категориям, по соответствующим упаковкам. Также робот может выполнять роль ОТК (отдел технического контроля), отбраковывая некондиционную продукцию. В дальнейшем ученые планируют добавить в программную составляющую элемент ИИ.
Сейчас в стране очень большой запрос на роботизацию. Создание манипуляторов для автоматизации различных процессов производства — очень перспективное направление, рассказал «Известиям» заведующий кафедрой инжиниринга технологического оборудования НИТУ МИСИС Алексей Карфидов.
— Хорошо, если степень применения отечественных узлов и материалов в этом изделии тоже высока. В этой работе считывается большая оригинальная инженерно-конструкторская доля и одновременно очень интересная, необычная IT-составляющая. Это может стать дополнительным преимуществом для изделий такого типа, потому что сейчас мы в значительной степени занимаемся импортозамещением, создаем новые решения, в том числе в интерфейсной части, — сказал специалист.
Технологии роботизации применяются в отечественной фармацевтической отрасли, на производствах пластика, в пищевой промышленности и на обрабатывающих предприятиях. Доля таких технологий в каждой из перечисленных отраслей превышает 20%, а на производстве лекарств уровень составляет более 35%, включая все стадии, в том числе исследования, транспортировку и упаковку, добавил эксперт НТИ по технологиям Леонид Дробышевич. Также увеличивается доля промышленных роботов при производстве мебели и в строительстве, например, в части модульного производства. Такие манипуляторы, как правило, выполняют опасные для людей операции либо решают рутинные, механические задачи. Такой подход увеличивает производительность труда и развивает автоматизацию, подчеркнул он.
— Представленный робот-манипулятор — просто встраиваемый компонент производственного оборудования, который, обладая рукой-манипулятором и машинным зрением, сортирует продукцию на конвейере. Его задача заниматься сортировкой с такой скоростью и точностью, недоступной для человека. При этом необходимость в остановке конвейера или управлении сторонними агрегатами отсутствует. Вместе с тем данная технология может усложнить уже автоматизированные процессы, — считает завлабораторией центра НТИ «Цифровое материаловедение: новые материалы и вещества» МГТУ им. Н.Э. Баумана Вячеслав Богачев
Робот-манипулятор представили 31 октября на межрегиональной инновационной выставке-конкурсе «АмурТехно» в Благовещенске. Разработка ведется в рамках «Десятилетия науки и технологий».