Групповая робототехника на производстве
Групповая робототехника представляет собой метод интеграции и координации нескольких автономных роботизированных систем для выполнения производственных задач с повышенной эффективностью по сравнению с использованием отдельных сложных роботов. Исследователи разрабатывают системы, обеспечивающие взаимодействие роботов между собой и с окружающей средой. Ключевая сложность заключается в создании устройства для передачи данных между роботами и обеспечения устойчивой связи.
Глеб Миклашевский: эксперт по производству металлических конструкций
В современном контексте наблюдается обеспокоенность относительно потенциального замещения роботами человеческого труда, обусловленная развитием технологий и искусственного интеллекта. Роботы обладают способностью выполнять сложные задачи, однако существует риск их автономного функционирования без участия человека, что может привести к ряду проблем.
В рамках проектов по технологическому развитию в России нет необходимости в создании полностью автономных роботов. Основные функции роботов на производстве можно классифицировать на три категории:
-
Коллаборативные роботы: предназначены для содействия людям в перемещении заготовок внутри рабочей зоны.
-
Транспортные роботы: осуществляют транспортировку заготовок между различными участками производственного процесса.
-
Специальные роботы: выполняют специфические задачи, включая сварку, резку и нанесение покрытий.
Принципы работы роботов на производстве
Коллаборативные роботы
Эти роботы функционируют в кооперации с человеком, выполняя задачи, такие как перемещение деталей. Для обеспечения безопасности их работы необходимо точное определение местоположения и траектории движения.
Транспортные роботы
Транспортные роботы перемещают заготовки по производственным помещениям, аналогично бытовым роботам-пылесосам, но следуя заранее установленным маршрутам. Для их эффективной работы требуется наличие специализированных коридоров и свободных проходов.
В производственном процессе применяются два основных режима работы:
-
По готовности: робот ожидает задания и перемещается по указанному маршруту.
-
По времени: робот функционирует в соответствии с заранее установленным расписанием, аналогично работе на конвейере.
Некоторые российские предприятия отказались от строгого временного режима в пользу более гибкого подхода, что способствовало снижению уровня стресса у сотрудников и повышению производительности.
Специальные роботы
Специальные роботы предназначены для выполнения сложных задач, таких как сварка, резка и нанесение покрытий. Для их эффективного функционирования необходимо точное определение положения детали и параметров обработки.
Требования к эффективной работе роботов
Для обеспечения эффективной работы роботов необходимо выполнение следующих условий:
-
Определение их пространственного положения.
-
Обучение роботов перемещению по сложным маршрутам.
-
Обучение роботов распознаванию объектов.
Ранее для достижения этих целей использовались сложные системы, отличающиеся высокой массой и низкой скоростью работы. В настоящее время исследователи сосредоточены на разработке более простых и надёжных решений.
Двухкоординатное позиционирование
Двухкоординатное позиционирование представляет собой метод, при котором робот размещается в начальной точке координат. Этот метод применяется для выполнения простых задач, таких как нанесение краски или дробеструйная обработка, где высокая точность позиционирования не является критически важной.
Точность позиционирования роботов
Точность работы робота определяется качеством его сервоприводов и программного обеспечения. Для выполнения сложных задач, таких как сварка или резка, требуется высокая точность. Например, для лазерной резки необходима точность до 0,5–1 мм.
Для интеграции координатной сетки робота с системой координат изделия применяются два подхода:
-
Использование машинного зрения для измерения параметров заготовки перед началом обработки.
-
Применение позиционирования по обобщённой системе координат.
Внедрение двухкомпонентной системы координат повысит востребованность роботизированных систем на производственных предприятиях.
Заключение
Групповая робототехника представляет собой перспективное направление, позволяющее эффективно интегрировать роботов в производственные процессы. Несмотря на существующие технические сложности, учёные продолжают разрабатывать и совершенствовать технологии, расширяя функциональные возможности роботизированных систем.
