Robóticos de dos países ganaron una subvención conjunta en un concurso para los mejores proyectos científicos fundamentales
Los científicos crearán sistemas robóticos ymanipuladores que consisten en enlaces de tipo paralelo basados en hilos retorcidos - actuadores de cadena retorcida, TSA. Esto permitirá 2-3 veces aumentar la carga útil de dichos sistemas y la precisión de su gestión. En las unidades basadas en TSA, el hilo se fija en un lado del motor, y su segundo extremo está unido a un cuerpo o mecanismo de trabajo que mueve la carga útil. Como resultado de la torsión, los hilos se reducen y ponen en movimiento el cuerpo de trabajo.
Este tipo de unidad tiene un número de unidades únicasLas ventajas que lo hacen atractivo en el desarrollo y diseño de todo tipo de sistemas robóticos son el peso ligero, los esfuerzos altamente desarrollados, la precisión y la flexibilidad en el diseño y la instalación.
Igor Gaponov, jefe del laboratorio de mecatrónica, control y creación de prototipos de la Universidad de Innopolis
La mayoría de los brazos robóticos conLa estructura secuencial que utiliza unidades tradicionales tiene una capacidad de carga relativamente baja. Las unidades en tales dispositivos generalmente se instalan en juntas - juntas, y por lo tanto el "hombro" del robot se ve obligado a mover las unidades 5-6 restantes. Como resultado, un manipulador que pesa, por ejemplo, 500 kg es capaz de levantar no más de 50 kg de la carga útil. Sin embargo, el peso de tales manipuladores puede reducirse significativamente mientras se mantiene la capacidad de carga debido al uso de nuevos discos y enlaces basados en TSA. Sin embargo, los expertos del equipo de desarrollo planean aumentar esta cifra tres veces para que el robot que pesa 500 kg pueda levantar hasta 150 kg de la carga útil.
Otro grado industrial popularmanipuladores donde se planea usar TSA: dispositivos del tipo paralelo con un amplio rango de trabajo, también llamados robots delta. Tienen alta velocidad, pero una capacidad de carga relativamente baja, por lo que no se pueden instalar empuñaduras robóticas multifuncionales en tales manipuladores sin una degradación grave del rendimiento. Sin embargo, el bajo peso de la TSA le permite crear agarres robóticos más flexibles y livianos sobre la base de ellos, por ejemplo, el motor en esta unidad se puede instalar de forma remota desde la pinza, sobre la base del robot, y por lo tanto la masa del cepillo fijado en el brazo robótico no será más de 200-300 g , a diferencia de la mayoría de los análogos comerciales, cuyo peso es de 0,5 kg o más.
El trabajo en el proyecto comenzó en marzo y duraráhasta finales de 2021. El equipo conjunto está formado por 13 personas. El proyecto de la Universidad de Innopolis está dirigido por Igor Gaponov y por KAIST, el profesor Ji-Hwan Ryu. Una universidad rusa de TI es responsable del desarrollo del aparato matemático y la síntesis de estructuras basadas en TSA. A mediados del segundo año, los científicos planean completar el desarrollo de un sistema de control para tales dispositivos y realizar experimentos con mecanismos sintetizados. El personal de KAIST se centrará en desarrollar un sistema de gestión adaptativo y desarrollará un sistema basado en la pasividad. Los científicos de los dos países fabricarán conjuntamente prototipos y experimentos.
Durante 2 años, los investigadores planean describirfundamentos teóricos de modelar la estática y la dinámica de mecanismos paralelos y robots basados en TSA, desarrollar métodos para obtener información sobre influencias ambientales externas en robots sin sensores de fuerza especializados, clasificar los diseños de dichos robots y describir sus propiedades teniendo en cuenta el uso de TSA, métodos para la síntesis automatizada de sistemas con características deseadas, síntesis de prototipos de robots con estructura optimizada, desarrollar un aparato matemático para la planificación automática I y optimización de la trayectoria de enlaces y robots, así como sistemas de control adaptativo para unidades individuales en hilos retorcidos y dispositivos basados en ellos.
Según el personal de la Universidad de Innopolis, enSobre la base de los módulos desarrollados y construidos, será posible diseñar dispositivos y sistemas que se utilizarán en casi todas las áreas de la tecnología moderna: manipuladores industriales y máquinas herramienta, interfaces hombre-máquina, robótica médica, exoesqueletos y más. Se pueden implementar módulos separados basados en TSA en robots móviles y en cualquier otro sistema donde se necesiten unidades lineales.