00

Новые сенсоры позволяют роботам совершать круговой обзор

Новая сенсорика Sensepro обеспечивает роботам обзор в 360 градусов для безопасного технологического процесса (Фото: Fraunhofer IAPT)

Современные производственные роботы имеют узкий спектр обзора, что ограничивает их оперативность. Немецкие ученые из научного института Fraunhofer IAPT разработали сенсор, позволяющий роботам совершать круговой обзор в 360 градусов.

Для точного выполнения поставленных задач необходимо, чтобы производственные роботы точно знали, где они находятся и могли определить, какие объекты находятся в их окружении. Однако современные роботы не могут смотреть во всех направлениях, что значительно ограничивает их производительность. Ученые из немецкого института по аддитивной робототехнике научного центра Фраунхофер разработали лазер под названием Sensepro, который решит эту проблему.

Сенсоры ограничивают подвижность роботов

Когда производственные роботы неустанно склеивают детали, занимаются сваркой или заделывают пробоины, работа должна выполняться самым тщательным образом. Управляющий компонент робота должен знать местонахождение клеящей головки или сварочного аппарата до миллиметров для того, чтобы обеспечить наиболее тщательное исполнение. Для этого робот должен быть оснащен неким подобием искусственного глаза. В сфере автомобилестроения эту функцию выполняют специальные сенсоры, расположенные в форме треугольника. Световой диод направляет луч красного цвета на деталь, от которой он отображается под определенным углом и направляется в объектив камеры. Из положения, из которого свет попадает на чип камеры, можно определить положение и расстояние от датчика до детали в заданной системе координат.

При этом существует еще одна проблема; руководитель отдела фабричных технологий научного института аддитивной техники Фраунхофер Мауриц Мёллер поясняет: „Существующие системы обзора, попадая в затененные участки, заметно сокращают подвижность роботов, усложняя процесс интеграции в производство.“ Например, традиционная сенсорика позволяет измерить высоту только в том случае, если сенсор направлен четко в область измерения. Если при этом изменяется направление движения робота, сенсорика обзора попадает в «слепую зону». Четкое определение направления действий робота сильно ограничивают процесс выполнения, особенно в сфере погрузок. Единственная альтернатива на сегодняшний день — это использование дополнительных сенсоров в новых осях, что по материальным затратам может обойтись дороже, чем стоимость самого робота.

Сенсоры отвечают за круговой обзор

Ученый Мауриц Мёллер совместно со своими коллегами Мальти Буром, Вишну Йоти Пракаш и Юлианом Вебером разработали новое решение проблемы обзора: новый сенсор Sensepro средней величины в 15 см, благодаря разработанной методике сенсорного анализа позволяет осуществлять круговой обзор, несмотря на затененные участки. При этом сенсор обеспечивает процесс измерения в 360 градусов, что открывает полную свободу действий в процессе измерений. Неважно, в каком направлении движется робот: в любой момент времени как минимум один из лазеров будет направлен в нужную сторону, подавая камере правильный сигнал. Кроме того, в дальнейшем не будет возникать проблем с затенением от других технических элементов сложных форм. Новый принцип измерения уже запатентован. Ученые уверяют, что запатентованный метод может быть использован практически для любого рода производственной робототехники в сфере клейки и сварки с минимальными сложностями при внедрении, что обеспечит гибкий и надежный технический процесс.

Напечатанная на 3D принтере охлаждающая система обеспечит долговечность сенсорики

Для того, чтобы сенсоры выдерживали долгосрочную работу в суровых производственных условиях, их оснащают охлаждающими элементами, работающими на воде или на воздухе. Для этих целей, оптическая основа, на которой расположены камера и лазерные диоды, оснащена охлаждающей структурой. Она имеет такую сложную форму, которая может быть выполнена только с помощью 3D принтера. С помощью встроенной интеллигентной системы терморегуляции сенсор может прослужить долгие годы. Сенсор выполнен таким образом, что имеет возможность крепления к роботам практически всех фирм-производителей и поддается креплению различными способами. Это позволит осуществлять в будущем легкую интеграцию сенсоров в сфере производственной робототехники. Сенсоры Sensepro поступят в серийное производство по предварительным анализам уже в 2021 году.

Возврат к списку

Хотите подписаться на статьи электронного журнала "Электрорешения"?