Роборука может себя собирать

Однажды Сами Хэддэдин, робототехник из США, вложил нож в руку- манипулятору робота. И запрограммировал робота так, чтобы робот проткнул ножом его руку… Нет, это не был безрассудный эксперимент. Робототехник продемонстрировал, как новая схема контроля (чувствующая силу механического сопротивления), которую он спроектировал, смогла обнаружить контакт кончика ножа и поверхности руки. И немедленно остановила движение руки робота. Теперь разработчик хочет сделать такую же дешевую систему безопасности, чтобы ее можно было широко использовать в роботах, работающих поблизости от людей. Недавно его "стартап" компания начала продажи роботизированной руки. Она разработана, чтобы любой покупатель мог ее легко перенастраивать и перепрограммировать. Но то, что делает его особенной (в отличие от обычных фабричных роботов, которые так опасны, что часто помещаются в клетках), что эта рука может работать прямо за движениями рук людей. Помогая людям и не представляя угрозы.

Робот, названный "Франка Эмика" (как бы имя и фамилия) - не единственный манипулятор, созданный для того, чтобы работать вместе с людьми. Действительно, этот тип роботов (известной как "робот-подсобник") является одним из наиболее быстро растущих сегментов на рынке робототехники. С глобальными продажами, которые, как ожидают, через пять лет подскочат от 100 миллионов долларов США (в 2016 году) до более чем $3.3 миллиардам долларов США.

Все крупные промышленные производители роботов пытаются развивать своих собственных роботов-подсобников. Но самые инновационные проекты рождаются в стартап компаниях. Так в 2012 году компания Rethink Robotics продемонстрировала своего двухрукого робота "Бэкстер". А позже она представила однорукого по имени Сойер. Однако, сейчас сектор роботов-подсобников "во власти" датской компании Universal Robots, которая каждый год продает тысячи таких роботов. Несмотря на это, роботы-подсобники пока еще редкость на заводах и фабриках. Но кажется, что компания Хэддэдина сможет улучшить ситуацию.

Хэддэдин работал в одной из лучших робототехнической лаборатории Германии. В целом, его манипулятор - на одном уровне с конкурентами: имеет семь осей движения, зону досягаемости 80 сантиметров, может манипулировать грузами массой до 3-х килограмм с точностью до 0.1-миллиметра. Однако робот "Франка Эмика" специально разработан для того, чтобы работать около рук, и непосредственно за движениями человеческих рук. Например, держать деталь, когда рабочий сверлит в ней отверстие, вворачивает винт, а также разнообразные задачи сборки и контроля внешнего вида изделий. Которые, в особенности, производители электроники давно хотели автоматизировать. Робот "Франка Эмика" более ловок, а главное: более безопасен, чем его собратья. Потому что в нем используются датчики, которые измеряют силы реакции (сопротивления прилагаемому давлению) на всех его семи суставах. Это позволяет манипулятору обнаруживать даже самые слабые непредвиденные столкновения с чем-либо. Наоборот, у большинства промышленных роботов вообще нет "тактильной чувствительности". Поэтому, они опасны: они могут покалечить рабочего и даже не заметят этого.

Для надлежащего контроля вращающего момента нужна очень подробная модель динамики руки-манипулятора робота. В нее нужно включить даже самые маленькие эффекты, такие как эластичность, вибрация и трение в компонентах. Поэтому, что при контроле вращающего момента необходимо сравнивать фактические измеренные силы с параметрами, вычисленными из модели в режиме реального времени. Таким образом, если компьютерная модель контроля вращающего момента будет отключена, робот потеряет свое главное преимущество: безопасность.

Наставник Хэддэдина из Германии, пионер в разработке роботов, чувствующих силы реакции, как-то пошутил: "я моделирую ад из всего, что я строю". Этот "ад" Хэддэдин и продемонстрировал, заставляя своего робота проткнуть его руку ножом. К счастью, благодаря совершенству аппаратных и программных средств, робот отказался выполнять поставленную задачу.

Еще одна хорошая новость - стоимость этой руки-манипулятора 10,500$, что довольно дешево для предприятия. А конкуренты продают свои более опасные манипуляторы дороже: за $29,000 и даже за $35,000.

Разработчик робота также говорит, что его компания уделила большое внимание программному обеспечению, и, в частности, легкости программирования робота. Пользователи могут программировать робота, перемещая его руку своими руками и касаясь на сенсорном экране иконок со множеством предварительно запрограммированных часто встречающихся движений. И как только создана программа для одного манипулятора, ее можно переписать в другой манипулятор такого же типа.

Но, возможно, самая впечатляющая часть плана Хэддэдина: заставить робота по существу клонировать себя. В течение начальных производственных периодов робот выполнял приблизительно 80 процентов работы по сборке такого же робота. Но цель составляет 100 процентов всех сборочных операций. Мечтая о далеком будущем, Хэддэдин предполагает отправку множества контейнеров с деталями робота по всему миру на предприятия, где есть хотя бы один такой робот.

Комментарии: