Безопасные роботы

Ученые разработали промышленного робота, который контролирует свои движения, чтобы избежать столкновения с людьми и объектами вокруг него. Это открывает новые возможности для более безопасного взаимодействия между людьми и машинами.

Современные промышленные роботы обычно весят по несколько тонн и по этой причине должны устанавливаться в специальной закрытой зоне, чтобы предотвратить столкновения с повреждением перемещающихся рядом объектов и травмированием людей. Недостатком является то, что они статичны и, выполняя повторяющиеся операции, полностью отделены от операторов на той же производственной линии.

Работник рядом с роботом

Если бы нам не нужно было контролировать безопасность использования роботизированных манипуляторов, их применение можно было бы расширить с серьезными усовершенствованиями всего промышленного производства.

Специалист норвежской SINTEF Марианн Баккен рассказывает о новом европейском исследовательском проекте под названием «Совместные роботы». Эти механизмы оснащены легкими манипуляторами, которые не сложно интегрировать в существующие производственные системы.

«Эти роботы несколько легче, чем предыдущие модели. Они безопаснее в работе, в случае столкновения они плавно возвращаются в исходное состояние», - говорит Баккен. «Однако манипуляторы сегодняшних роботов слепы. Чтобы избежать постоянных столкновений, такие системы должны стать интеллектуальнее. Что и демонстрируют исследователи. При установке на роботе соответствующих датчиков, мы создаем безопасный механизм, который может «видеть». Возможно, это позволит им работать рядом с людьми, а не взаперти в клетках».

Не думая дважды

«Все началось с общего требования – ускорить реакцию манипуляторов робота», - говорит Баккен. «В первую очередь мы пытались помочь роботу «видеть» объекты вокруг него».

Эта работа выполнялась в рамках отдельного четырехлетнего проекта SINTEF. Специальное финансирование позволило исследовать потенциал использования 3D датчика. «Датчик распознает объекты в окружающем пространстве и позволяет контролировать местонахождение любого объекта по отношению к манипулятору робота», - говорит Баккен.

Робот использует данные непрерывного сканирования, чтобы выбирать безопасное направление для движений. В этом случае поступающая от датчика информация обрабатывается системой управления, которая определяет движения манипулятора. Исследователям SINTEF удалось повысить скорость вычислений системы.

Первоначально обновленный расчет траектории движения требовал несколько секунд, а за это время робот мог уже с чем-то столкнуться. Но теперь роботу не нужно останавливаться, чтобы дважды подумать, прежде чем сделать свой следующий шаг.

«Объединив технологии быстрого датчика с интеллектуальными алгоритмами, мы можем достичь равномерного и плавного маневрирования», - говорит Баккен.

Дальнейшие перспективы

Исследовательский центр SINTEF из Осло широко известен в интернете по размещаемым видео с роботами в режиме онлайн. Исследователи разработали универсальную систему, которую они теперь хотят применить в ряде будущих проектов. В настоящее время они намереваются реализовать свою концепцию в промышленном секторе.

«Можно также перемещать подставку, на которой стоит робот. Это позволяет роботу двигаться с большей самостоятельностью», - говорит Баккен. «В будущем мы можем предусмотреть роботов, которые движутся на рабочем месте, не сталкиваясь с людьми или объектами вокруг них».