12.12.2016 в 11:27

Дайджест новостей робототехники №3

Разработан процессор, который позволяет повысить в несколько раз скорость движения промышленных роботов

Уже сейчас промышленные роботы в определенной и подготовленной обстановке превосходят человека по скорости и точности операций. Однако, как только, что-то идет не так или робот попадает в незнакомую обстановку — он просто останавливается. Но в скором будущем роботы смогут сравниться с людьми по скорости действий в незнакомой среде, и первым шагом к этому является специализированный процессор, разработанный исследователями из университета Дюка (Duke University), который выполняет задачи планирования движений в 10 тысяч раз быстрее, чем это делается любым из других существующих методов.

Как только робот попадает в неопределенную обстановку, ему требуются невероятные вычислительные мощности, чтобы оценить обстановку вокруг себя, а уже только потом предпринять расчётные действия. Но и на этом не все, как-только обстановка рассчитана настает период расчёта действия. Допустим перемещения объекта. Опять производится вычисление возможных вариантов движения и выбирается наиболее эффективный из них.

Для ускорения подобных процессов ученые предлагают использовать узкоспециализированный процессор, который может обеспечить максимальную эффективность при решении задач, для которых он предназначен. В созданном специализированном процессоре алгоритмы принятия решений реализованы на аппаратном уровне, а не на уровне программы, и это позволило увеличить скорость решения задачи планирования движений в десять тысяч раз по сравнению с чисто программным путем. 

Изюминка новой технологии планирования — использование вокселов. Вокселы — это элементы объёмного изображения, содержащий значение элемента растра в трёхмерной плоскости на которые разбита вся область окружающего пространства. Датчики, радары и камеры робота сканируют окружающее пространство, «воксилизируют» объекты и быстро обрабатывают их расчётные координаты.

Такой подход позволяет обычному процессору, контролирующему множество «воксельных» подпроцессоров, проверять одновременно тысячи векторов движения и выбирать из них наиболее быструю и безопасную траекторию. Устранение необходимости программной обработки каждого «воксела» привело к тому, что экспериментальный робот тратит на поиск пути столь малое время, которое не ощущается человеческим восприятием, при этом, количество потребляемой на расчеты энергии в 30 раз меньше, чем количество энергии, требующейся для программных расчетов.

В МТИ разработали 3D-печать корпусов роботов с амортизацией

 

Новый тренд в развитии промышленных роботов — кооптативные роботы. Т.е. роботы способные работать бок-о-бок с людьми (и не прибить их своим манипулятором).

В Массачусетском технологическом институте предложили новый способ покрытия для роботов — распечатанную на 3D-принтере «кожу», которая поглощает подавляющее большинство ударов. «Кожа» защищает уязвимые электронные внутренности робота гораздо лучше, чем традиционные материалы. А внешнее амортизационное покрытие может спасти несчастных рабочих роботов, если, допустим, злобные люди решат их избить.

При падении такого устройства на землю к защищенной части доходит только 1/250 энергии удара. Все остальное поглощается покрытием или передается в точку падения. 

Роботы теперь не толкаются

Опять-таки, в тренде развития кооптативных роботов и заключительная новость. В Технологическом институте Джорджии был разработан инновационный алгоритм безопасности, позволяющий большой группе роботов выполнять задания не сталкиваясь друг с другом. Программа работает благодаря обозначению и расчету зоны безопасности роботов, небольшого пространства вокруг аппаратов, в которое не должны попадать другие аппараты. 

Групповое выполнение задания роботами имеет серьезный недостаток. Каждый из аппаратов в группе обычно оснащается собственной программой, подчиненной алгоритмам безопасности, которые создают вокруг роботов зоны безопасности. Выполняя задание, роботы стараются передвигаться таким образом, чтобы в их зону безопасности не попадали ни посторонние предметы, ни другие роботы.


Предыдущие выпуски:

Полезная рассылка

«Тренды промышленной автоматизации»

Для тех, кто интересуется автоматизацией, роботизацией, повышением эффективности производства и хочет быть в курсе новых промышленных технологий.