Robotikere fra to land vant et felles stipend i en konkurranse om de beste grunnleggende vitenskapelige prosjektene
Forskere vil lage robotsystemer ogmanipulatorer som består av koblinger av parallell type basert på tvinnede tråder - tvinnede strengaktuatorer, TSA. Dette vil tillate 2-3 ganger å øke nyttelasten til slike systemer og nøyaktigheten av deres styring. I TSA-baserte stasjoner er tråden festet på den ene siden til motoren, og den andre enden er festet til et arbeidslegeme eller mekanisme som beveger nyttelasten. Som et resultat av å vri trådene reduseres og settes arbeidsorganet i gang.
Denne typen stasjoner har et antall unikefordelene som gjør det attraktivt i utvikling og design av alle typer robot-systemer er lett vekt, høyutviklet innsats, nøyaktighet, fleksibilitet i design og installasjon.
Igor Gaponov, leder av laboratoriet for mekatronikk, kontroll og prototyping av Innopolis University
De fleste robotarmer medsekvensiell struktur ved bruk av tradisjonelle stasjoner, har relativt lav lastekapasitet. Stasjoner i slike enheter er vanligvis installert i skjøter - ledd, og derfor blir "skulderen" til roboten tvunget til å flytte de resterende 5-6 stasjonene. Som et resultat er en manipulator som veier for eksempel 500 kg i stand til å løfte ikke mer enn 50 kg av nyttelasten. Vekten av slike manipulatorer kan imidlertid reduseres betydelig mens du opprettholder lastekapasiteten på grunn av bruken av nye stasjoner og koblinger basert på TSA. Eksperter fra utviklingsteamet planlegger imidlertid å øke dette tallet tre ganger slik at roboten som veier 500 kg kan løfte opp til 150 kg av nyttelasten.
En annen populær industriklassemanipulatorer der det er planlagt å bruke TSA - enheter av parallell type med et stort arbeidsområde, også kalt delta-roboter. De har høy hastighet, men relativt lav bæreevne, og det er derfor multifunksjonelle robotgrep ikke kan installeres på slike manipulatorer uten alvorlig forringelse av ytelsen. Den lave vekten på TSA lar deg imidlertid skape mer fleksible og lettere robotgrep på deres grunnlag, for eksempel kan motoren i denne stasjonen installeres eksternt fra griperen - på basis av roboten, og dermed vil massen på børsten festet på robotarmen ikke være mer enn 200-300 g , i motsetning til de fleste kommersielle analoger, hvis vekt er 0,5 kg eller mer.
Arbeidet med prosjektet begynte i mars og vil varetil slutten av 2021. Fellaget består av 13 personer. Prosjektet fra Innopolis University ledes av Igor Gaponov, og fra KAIST, professor Ji-Hwan Ryu. Et russisk IT-universitet er ansvarlig for utviklingen av det matematiske apparatet og syntesen av strukturer basert på TSA. I midten av andre år planlegger forskere å fullføre utviklingen av et kontrollsystem for slike enheter og gjennomføre eksperimenter på syntetiserte mekanismer. KAIST-ansatte vil fokusere på å utvikle et adaptivt styringssystem og vil utvikle et system basert på passivitet. Forskere fra de to landene vil i fellesskap produsere prototyper og eksperimenter.
I 2 år planlegger forskere å beskriveteoretiske grunnlag for modellering av statistikk og dynamikk for parallelle mekanismer og roboter basert på TSA, utvikle metoder for å få informasjon om den ytre påvirkningen på roboten fra miljøet uten spesialiserte kraftsensorer, klassifisere designen til slike roboter og beskrive deres egenskaper under hensyntagen til bruk av TSA, metoder for automatisert syntese av systemer med ønskede egenskaper, syntese av prototyper av roboter med optimalisert struktur, utvikler et matematisk apparat for automatisk planlegging Jeg og optimalisering av banen til koblinger og roboter, samt adaptive kontrollsystemer for individuelle stasjoner på tvinnede tråder og enheter basert på dem.
I følge staben ved Innopolis University, påBasert på de utviklede og konstruerte modulene vil det være mulig å designe enheter og systemer som vil bli brukt i nesten alle områder av moderne teknologi: industrielle manipulatorer og maskinverktøy, grensesnitt mellom mennesker og maskiner, medisinsk robotikk, eksoskjeletter og mer. Separate moduler basert på TSA kan implementeres i mobile roboter og andre systemer der det er behov for lineære stasjoner.