Innopolis University izstrādā robotus, kuru kravnesība ir 3 reizes augstāka nekā analogiem

Divu valstu robotiķi ieguva kopīgu grantu konkursā par labākajiem fundamentālajiem zinātniskajiem projektiem

pētījums, ko veica Krievijas Pamatpētījumu fonds un Korejas Nacionālais pētniecības fonds. Innopolis Universitātes un KAIST projekts bija starp 13 uzvarētājiem no 84 pretendentiem.

Zinātnieki izveidos robotu sistēmas unmanipulatori, kas sastāv no paralēla tipa saitēm, kuru pamatā ir savīti pavedieni - savīti auklu izpildmehānismi, TSA. Tas ļaus 2-3 reizes palielināt šādu sistēmu noslodzi un to pārvaldības precizitāti. Piedziņās, kuru pamatā ir TSA, vītne ir piestiprināta pie motora vienā pusē, un tās otrais gals ir piestiprināts pie strādājoša korpusa vai mehānisma, kas pārvieto kravas. Savērpšanas rezultātā pavedieni tiek samazināti un tiek darbināti darba ķermenis.

Šāda veida piedziņai ir vairākas unikālaspriekšrocības, kas padara to pievilcīgu dažādu robotizētu sistēmu izstrādē un dizainā, ir mazs svars, lieli centieni, precizitāte, elastība projektēšanā un uzstādīšanā.

Igors Gaponovs, Innopolis universitātes mehatronikas, kontroles un prototipēšanas laboratorijas vadītājs

Lielākā daļa robotizēto ieroču arsecīgai struktūrai, izmantojot tradicionālos diskus, ir salīdzinoši maza kravnesība. Šādu ierīču piedziņas parasti tiek uzstādītas locītavās - locītavās, un tāpēc robota "plecs" ir spiests pārvietot atlikušos 5-6 diskus. Rezultātā manipulators, kas sver, piemēram, 500 kg, spēj pacelt ne vairāk kā 50 kg kravas. Tomēr šādu manipulatoru svaru var ievērojami samazināt, saglabājot kravas ietilpību, jo tiek izmantoti jauni diskdziņi un saites, kuru pamatā ir TSA. Tomēr attīstības grupas eksperti plāno šo skaitli palielināt trīs reizes, lai robots, kas sver 500 kg, varētu pacelt līdz 150 kg kravas.

Vēl viena populāra rūpnieciskā kategorijamanipulatori, kur plānots izmantot TSA - paralēla tipa ierīces ar lielu darbības diapazonu, ko sauc arī par delta robotiem. Viņiem ir liels ātrums, bet relatīvi zema kravnesība, tāpēc daudzfunkcionālus robotizētos satvērējus nevar uzstādīt šādiem manipulatoriem bez nopietnas veiktspējas pasliktināšanās. Tomēr mazais TSA svars ļauj uz to pamata izveidot elastīgākas un vieglākas robotizētās satvērējus, piemēram, motoru šajā piedziņā var uzstādīt attālināti no satvērēja - uz robota bāzes, un tādējādi robotizētās rokas fiksētās sukas masa nebūs lielāka par 200-300 g. , atšķirībā no vairuma komerciālo analogu, kuru svars ir 0,5 kg vai vairāk.

Darbs pie projekta sākās martā un ilgslīdz 2021. gada beigām. Apvienotajā komandā ir 13 cilvēki. Innopolisa universitātes projektu vada Igors Gaponovs un KAIST profesore Ji-Hwan Ryu. Krievijas IT universitāte ir atbildīga par matemātiskā aparāta attīstību un uz TSA balstītu struktūru sintēzi. Līdz otrā gada vidum zinātnieki plāno pabeigt šādu ierīču vadības sistēmas izstrādi un veikt eksperimentus ar sintezētiem mehānismiem. KAIST darbinieki koncentrēsies uz adaptīvas vadības sistēmas izveidi un uz pasivitāti balstītu sistēmu. Abu valstu zinātnieki kopīgi ražos prototipus un eksperimentus.

2 gadus pētnieki plāno aprakstītuz TSA balstītu paralēlu mehānismu un robotu statikas un dinamikas modelēšanas teorētiskie pamati, izstrādāt metodes informācijas iegūšanai par robotu ārējo ietekmi uz vidi bez specializētiem spēka sensoriem, klasificēt šādu robotu konstrukcijas un aprakstīt to īpašības, ņemot vērā TSA, metodes automatizētai sistēmu sintēzei ar vēlamos raksturlielumus, robotu ar optimizētu struktūru prototipu sintēzi, izstrādā matemātisko aparātu automātiskai plānošanai I un saišu un robotu trajektorijas optimizēšana, kā arī adaptīvas vadības sistēmas atsevišķiem piedziņiem uz savītām vītnēm un uz tām balstītām ierīcēm.

Saskaņā ar Innopolis universitātes darbiniekiem, plkstBalstoties uz izstrādātajiem un konstruētajiem moduļiem, būs iespējams projektēt ierīces un sistēmas, kuras tiks izmantotas gandrīz visās mūsdienu tehnoloģiju jomās: rūpnieciskos manipulatorus un darbgaldus, cilvēka un mašīnas saskarnes, medicīnisko robotiku, eksoskeletonus un daudz ko citu. Atsevišķus moduļus, kuru pamatā ir TSA, var ieviest mobilajos robotos un citās sistēmās, kur nepieciešami lineāri piedziņas.