Когда компании используют роботов для производства товаров, им обычно приходится размещать своих автоматических помощников в клетках безопасности, чтобы снизить риск травм для людей, работающих поблизости. Новая система может вскоре освободить роботов из их клеток и таким образом трансформировать стандартные практики в мире автоматизации: проф.
Маттиас Альтхофф разработал принцип набора инструментов для простой сборки безопасных роботов с использованием различных компонентов. Модули можно комбинировать практически любым желаемым образом, что позволяет компаниям настраивать своих роботов для решения широкого круга задач или просто заменять поврежденные компоненты. Проф. Система Альтхоффа представлена в статье в июньском выпуске журнала Science Robotics за 2019 год.
Встроенный чип позволяет роботу программировать себя
Роботы, которые можно настроить индивидуально с помощью набора компонентов, были замечены ранее.
Однако каждая новая модель требовала экспертного программирования перед вводом в эксплуатацию. Проф.
Альтхофф оснастил каждый модуль в своем ящике для роботов IMPROV чипом, который позволяет каждому модульному роботу программировать себя на основе его собственного индивидуального набора инструментов.
Следить за людьми, работающими поблизости
«Наша модульная конструкция скоро сделает более экономичным создание рабочих роботов. Но принцип инструментария дает еще большее преимущество: с помощью IMPROV мы можем разработать безопасных роботов, которые реагируют на людей и избегают контакта с ними », – говорит Альтхофф. С чипом, установленным в каждом модуле, и функцией самопрограммирования, робот автоматически получает все данные о силах, действующих внутри него, а также о своей собственной геометрии.
Это позволяет роботу предсказывать свой собственный путь движения.
В то же время центр управления роботом использует входные данные с камер, установленных в комнате, для сбора данных о передвижениях людей, работающих поблизости.
Используя эту информацию, робот, запрограммированный с помощью IMPROV, может моделировать возможные следующие шаги всех ближайших рабочих. В результате он может остановиться до того, как коснется руки, например, или других приближающихся объектов. «С IMPROV мы можем гарантировать, что элементы управления будут работать правильно.
Поскольку роботы автоматически запрограммированы на все возможные движения поблизости, ни один человек не сможет дать им указание сделать что-то не так », – говорит Альтхофф.
IMPROV сокращает время цикла
В своем наборе инструментов ученые использовали стандартные промышленные модули для некоторых деталей, дополненные необходимыми микросхемами и новыми компонентами от 3D-принтера.
В исследовании пользователей Альтхофф и его команда показали, что IMPROV не только делает рабочих роботов дешевле и безопаснее, но и ускоряет их: им требуется на 36% меньше времени для выполнения своих задач по сравнению с предыдущими решениями, которые требуют постоянной зоны безопасности вокруг робота.