АРКОДИМ испытала опытный образец высокоточного российского коллаборативного робота

•  © robotrends.ru

Особенность шестиосевого сверхточного промышленного робота ARKODIM, разрабатываемого совместно с Университетом Иннополис — высокая повторяемость. Она достигается за счет перехода к использованию двойного энкодирования.

Технология использования системы двойных энкодеров появилась в мире совсем недавно. Каждый производитель, который начал ее применение, реализовал свои алгоритмы работы с новой технологией. Для российских разработчиков — это возможность уменьшить разрыв с ведущими мировыми производителями, которые десятки лет работают на рынке.

©Видео с youtube.com/ https://www.youtube.com/embed/S25ak7QizfU

Генеральный директор ООО «АРКОДИМ» Артём Барахтин рассказал RoboTrends.ru о сути разработки:

«Робота приводят в движение серводвигатели, крутящий момент которых передается на исполнительное звено посредством редукторов. На валу каждого серводвигателя есть встроенный внутренний энкодер, который сообщает контроллеру робота положение вала. Теоретически, зная положение вала в любой конкретный момент времени, контроллер „понимает“ положение маниупулятора в пространстве. Это „классическая“ схема. К сожалению, теория отличается от практики.

На практике у любого редуктора есть люфт. У новых он „заводской“ и обусловлен особенностями конструкции и производства. Со временем люфт растет за счет изнашивания элекментов редуктора. С этим можно бороться, внося в программное обеспечение корректировку „заводского“ люфта. Возможности такого подхода ограничены, поскольку разные редукторы могут отличаться различным износом. Вдобавок на точность позиционирования влияют такой эффект, как деформация корпуса робота и редукторов под нагрузкой.

Для решения всех этих проблем на исполнительные звенья робота монтируют дополнительные энкодеры. Теперь алгоритм, обеспечивающий вычисление положения робота выглядит так:

1. 1. 1. Контроллер дает команду валу серводвигателя провернуться N раз. После заданного числа поворотов вала, робот должен находиться в некой расчетной точке. Но не находится из-за люфтов редуктора и деформаций корпуса и редукторов под нагрузкой.
      2. При движении исполнительных звеньев робота, контроллер получает данные не только от внутренних, но также и от внешних энкодеров, обеспечивающих информацию о реальном положении робота в пространстве.
      3. Сравнение информации, получаемой с внешнего и внутреннего энкодеров, позволяет определить деформацию редуктора. Зная его коэффициент жесткости, можно определить момент, возникающий в суставе робота. Повторяя эти операции по всем двигателям, можно получить величину силы, приложенной к исполнительному органу. Это позволяет оценить деформацию не только в редукторах, но также в корпусе робота. Дальше дело техники — получить поправочные коэффициенты, позволяющие компенсировать суммарные ошибки повторения программным способом. Контроллер „на лету“ рассчитывает поправочные коэффициенты и применяет их для управления роботом. Анализ реального положения дел и корректировка происходят постоянно в процессе работы робота, что значительно повышает точность позиционирования и повторяемость».

Чем эта российская разработка отличается от разработок других производителей. Например, местом установки второго энкодера. Кто-то ставит его сразу после редуктора, — это позволяет устранить погрешности, связанные с люфтом, но не учитывает деформации корпуса под нагрузкой. В ARKODIM второй энкодер решили ставить на корпус звена робота — это дает возможность оценить интегральную погрешность, включающую учет деформации корпуса.

У робота даже с двойным комплектом энкодеров калибровка заводская. При работе с различными нагрузками такой робот испытывает различные деформации, что влияет на точность его позиционирования при перемещениях. ARKODIM калибрует себя непрерывно в процессе работы. Каждый пройденный миллиметр дает информацию для калибровки прохождения следующего миллиметра — в реальном времени. Таким образом удается устранить влияние груза и заданной траектории на точность движений робота. Такого робота можно задействовать в технологическом процессе, где требуется с высокой точностью перемещать предметы разного веса.

«Предпатентный поиск показал, что наш робот тянет на изобретение», — добавляет Артем Барахтин. «Испытания показали, что опытный образец робота уверенно держит десятую долю миллиметра по всем трем направлениям. И это лишь первые испытания».

• 

•  © robotrends.ru

В России нередко рождаются передовые идеи, делаются изобретения. Иногда дело доходит даже до действующего образца, существенно превосходящего конкурентов. А вот довести свое изобретение до массового промышленного производства, получить заказы, обеспечить внедрение и сервисную поддержку своих продуктов — удел немногих. Хочется верить, что у ООО «АРКОДИМ» это получится и мы еще увидим высокоточные коллаборативные роботы российского производства на российских предприятиях.

Источник: sdelanounas.ru

Комментарии: