Ученые из Наньянского технологического университета в Сингапуре создали роботизированную систему, которая может собрать деревянный стул из необходимого набора деталей.
Данная система состоит из двух промышленных манипуляторов, оборудованных устройствами захвата, датчиками давления и 3D-камерами, и имитирует работу человека. Шестиосевые роборуки оснащены параллельными захватами для подбора деталей. На «запястьях» этих рук установлены датчики силы, которые определяют, насколько сильно «пальцы» захватывают объекты и с какой силой они их соединяют. Робот делает 3D-фотографии деталей, выложенных на полу, чтобы создать карту предполагаемых позиций разных частей. Его задача здесь – быстро и точно определить локализацию необходимых частей в загроможденной среде.
Команда ученых разработала специальные алгоритмы, благодаря которым манипуляторы робота быстро двигаются по траектории без столкновений друг с другом. Эта траектория интегрирована с визуальным, тактильным восприятием, функциями захвата и исполнения. Поскольку робот имеет высокую, но не идеальную точность позиционирования, инженеры разработали способ поиска паза для шканта. После того как шкант соприкоснулся с поверхностью детали, робот начинает перемещать его по спирали до момента, когда деталь практически перестает оказывать сопротивление – это значит, что шкант оказался над пазом. После этого робот просто вставляет шкант до того, как сопротивление детали достигнет заранее заданного порогового значения. Сидеть на собранном стуле не получится, так как все детали соединены только деревянными шкантами – роботы не закручивают специальным ключом болты.
В результате проведенного эксперимента робот собрал стул «Стефан» из IKEA за 20 мин. При этом 11 мин. система потратила на расчет маршрута движений и 3 сек. На то, чтобы найти детали. Непосредственно сборка заняла 8,55 мин. Правда, как утверждают представители IKEA, человек со всей этой задачей должен справиться за 10–15 мин. «Для робота собрать стул IKEA с такой точностью сложнее, чем кажется, – говорит доцент Наньянского технологического университета Фам Куан Сен. – Его работа, как и работа человека, разделена на многие этапы: найти все детали стула, приложить физические усилия для их объединения и убедиться, что руки не будут мешать друг другу… Благодаря значительным инженерным усилиям мы разработали алгоритмы, которые позволят роботу самостоятельно предпринять необходимые шаги для сборки стула».
Комментарии