Zabudnuté heslo?
Prihlásenie

MDJ: Inteligentné priemyselné roboty s priestorovým 3D videním zo Slovenska

Autor:
Ľubo Straka
Zverejnené:
30. 12. 2016
Hodnotenie:
Už ste hlasovali.

Nielen v priemysle začínajú roboty čiastočne nahrádzať ľudskú pracovnú silu. Týka sa to však takých pozícií, v ktorých sa doteraz ľudia trápili. Dnešné stroje sú dokonca svojimi schopnosťami k ľuďom ešte bližšie. Vidia už nielen dvojrozmerne, ale aj vďaka úspešným slovenským vývojárom z východného Slovenska sa rozšírili rady tých mašín, ktoré majú trojdimenzionálne videnie. Slovenské technológie sa tak napríklad dostali do českej firmy, v ktorej vznikajú okrem iného aj stoličky na sedenie.

Hoci sa taká kompletizácia stoličiek môže zdať byť jednoduchá, ak sa má vykonávať automatizovane a efektívne, rozhodne si to vyžaduje roboty. Tie bežné s 2D videním si s tým však celkom neporadia. Do riešenia problému sa preto pustili slovenskí vývojári s firmy MDJ a výsledkom ich vývoja sa tak stal priemyselný robot s vlastným rozumom a s 3D videním.

„Do spoločnosti Kovona v Českom Těšíne sme nasadili dva naše roboty. Jeden robot vykladá sedadlá na otočný stojan. Na otočnom stojane sa prikladajú nohy a následne ďalší robot vykladá operadlá a všetky tieto súčiastky sa kompletizujú do jedného finálneho balenia,“ hovorí pán Ján Liguš, Cybernetics Technologies Center, MDJ.

Na prvý pohľad jednoduchá činnosť, no na to, aby ju dokázal robiť stroj a v pomerne krátkom čase, tak to si už vyžaduje doslova vedecký prístup. Keďže ide o objekty rôzne rozložené v paletách, musí totiž robot zvládnuť nielen orientáciu v priestore vo vnútri palery, ale zo všetkých tých objektov musí identifikovať a vybrať ten správny, aj keď ho iné prekrývajú.

Celý proces kompletizácie stoličiek je pritom rozdelený do štyroch. V prvej fáze, ak robot nemá vo svojej pamäti uložený 3D model daného komponentu, musí si ho najprv autonómne obísť a zmapovať. Používa na to špeciálnu kameru na robotickom ramene. Vytvorený 3D model si potom uloží do databázy a následne ho využíva pre rozpoznávanie komponentu v priestore.

„Druhá fáza je to, že sa zoskenuje ten priestor, ten 3D, kde sa tie súčiastky nachádzajú a vytvorí sa z toho takzvané mračno bodov, po anglicky je to Point Cloud. Každý bod je určený troma súradnicami X, Y, Z.“

MDJ: Inteligentné priemyselné roboty s priestorovým 3D videním zo Slovenska

Tou najnáročnejšou fázou sú algoritmy rozpoznávania objektov a ich natočenia v priestore, ktoré nasledujú po získaní spomínaného mračna bodov. No a potom sa už ďalej robot musí rozhodnúť, ktorý z viacerých rozpoznaných objektov má vybrať.

Objekt však môže byť uložený v rôznych polohách, a tak je opäť len na stroji, aby si pomocou výpočtových algoritmov zvolil najideálnejší spôsob uchopenia. K tomu slúžia vymeniteľné uchopovacie hlavice, ktorých vývoju sa už dlhodobou venuje nadnárodná spoločnosť Schunk. Pre ich zapracovanie sa rozhodli aj slovenskí vývojári.

„Súčiastky, ako sú z rôznych materiálov, vieme ošetriť tým, že ten stisk, ten úchop sa vie definovať rýchlosť, momenty uchopenia a sila uchopenia. Čiže podľa váhy súčiastky vie sa rozhodnúť, že ako uchopiť. Tá sada nástrojov môže pozostávať nielen z rôznych uchopovačov, ale z rôznych iných montážnych dielov, ktoré ten robot potrebuje potom pri práci.“

Poslednou fázou kompletizácie stoličiek je vygenerovanie trajektórie robota, výber a uloženie komponentu do finálnej pozície v priestore s prekážkami. Tento štvorfázový proces sa potom naďalej opakuje. Celý cyklus výberu pritom trvá 5 až 7 sekúnd. Práve roboty tento čas výrazne skrátili oproti ľuďom, no zároveň prispeli k ochrane pracovníkov.

„Ten robot zdvíha tie ťažké súčiastky alebo šetrí zdravie v niektorých ťažkých environmentálnych podmienkach. Nejaké laky, špeciálne lepidlá, ktoré škodia zdraviu a tam ten robot vie pracovať.“

Využitie 3D robotov je pritom naozaj široké. Sofistikované algoritmy týchto strojov sa tak dokážu uplatniť vo viacerých sektoroch, vrátane aj takej energetiky.

„Kde využívame tie optimalizačné metódy, tie umelo inteligentné metódy, pri optimalizácii energetických výrobných procesoch. Takisto v automobilovom priemysle, v hutníckom a iných priemysloch,“ dodáva pán Ján Liguš, Cybernetics Technologies Center, MDJ.

Bude teda zaujímavé sledovať, kam sa robotika a kybernetika ďalej dostanú, aj vzhľadom na známu koncepciu Industry 4.0. Otázne je však to, ako sa to dotkne ľudstva. Aj keď už teraz odborníci tvrdia, že ľudia v žiadnom prípade o prácu neprídu.

Podobné články