Ученые ЮУрГУ первыми в России совмещают математическое моделирование, компьютерное зрение и машинное обучение для управления роботами-манипуляторами. Это ускорит производственные процессы в сложных условиях, где несколько роботов выполняют одну операцию. Проект реализуется в рамках гранта Российского научного фонда национального проекта «Наука и университеты».
Робот-манипулятор – промышленная установка, которая заменяет человеческую руку и даже чем-то напоминает ее.
«Эти устройства справляются с заданием быстрее людей, не устают, допускают минимум ошибок. Тем самым улучшается качество выпускаемой на производстве продукции и повышается прибыльность компаний», – отмечает актуальность проекта Иван Холодилин, доцент кафедры «Электропривод, мехатроника и электромеханика» ЮУрГУ, исполнитель гранта. – Соответственно, каждый шаг в развитии робототехнических комплексов важен для развития страны в целом».
Челябинские ученые предлагают новые принципы управления роботами. Они заключаются в комплексном использовании математического моделирования, компьютерного зрения, машинного обучения. Благодаря математическому моделированию достигаются наилучшие показатели энергоэффективности, быстродействия и точности. Система компьютерного зрения определяет расположение предмета, с которым произойдет взаимодействие. Машинное обучение решает задачу управления осями робота в условиях промышленных помех. Все методы направлены на беспрепятственную ориентацию устройства в пространстве.
Сейчас – важный этап проекта. Математические модели робототехнических комплексов вместе с компьютерным зрением уже разработаны. Особое внимание уделяется внешнему воздействию: как управлять роботами при меняющихся условиях технологического процесса (например, что-то попало на линию сборки), рабочей температуре и прочее. Методы управления пока что проверяются только на одном роботе. Ученые сталкиваются с нехваткой отечественных исследований на тему робототехники.
В первую очередь в разработке заинтересован Челябинский кузнечно-прессовый завод – один из лидеров среди кузнечных компаний СНГ по объему выпуска поковок и штамповок. Методы управления роботами могут использоваться и другими российскими промышленными предприятиями отраслей металлургии, машиностроения. Например, если на производстве необходимы сварка, покраска, роботы легко справятся с этими заданиями.
Полный цикл проекта составляет два года. В это же время планируется открытие совместного центра компетенций по робототехнике с Шэньянским технологическим институтом (КНР).