Челябинские ученые повысили скорость и точность роботов-манипуляторов

Исследователи Южно-Уральского госуниверситета запатентовали программу расчета параметров для захвата объектов и управления движением робота-манипулятора. 

Теперь механическая рука может в полтора раза быстрее справляться с производственными задачами, увеличив при этом точность сортировки и перемещения деталей. 

Робот, оснащенный системой компьютерного зрения, задействован на конвейере: благодаря новой программе он оперативно считывает габариты подшипников и производит их сортировку. За основу ученые взяли технологический процесс, который реализуется на производстве Челябинского кузнечно-прессового завода (ЧКПЗ). 

 «На предприятии есть уже готовая линия с роботами-манипуляторами, которые осуществляют сортировку и перемещение деталей – подшипниковых колец малых и больших размеров, – рассказала преподаватель кафедры электропривода, мехатроники и электромеханики ЮУрГУ Варвара Сычева. – Создавая новую компьютерную программу, мы стремились снизить риски погрешностей при оценке габаритов этих заготовок техническим зрением. Для оптимизации качества распознавания объектов мы наложили на изображение цветовые и контрастные фильтры – так камера лучше считывает пиксели (визуальную информацию)». 

По ее словам, благодаря улучшившемуся качеству распознавания деталей скорость работы манипулятора увеличилась в полтора раза. 

«Также мы подобрали оптимальные параметры электропривода совместно с системой управления, обеспечив тем самым улучшенные параметры регулирования координат. Таким образом, мы обеспечили большее быстродействие системы при сохранении необходимого качества переходных процессов», - пояснила Варвара Сычева.

Компьютерная модель реального технологического процесса воссоздана на платформах Unity и MATLAB. Расчетные алгоритмы предусматривают виртуальное изменение параметров или рода объектов, замену средств визуального контроля или параметров электропривода, что позволяет модернизировать техпроцесс без остановки производства. 

Разработка готова к практическому применению и может использоваться на машиностроительных предприятиях страны. Проект соответствует целям и задачам национального проекта «Развитие промышленной робототехники и автоматизации производства».