Работа коллаборативных роботов или, если кратко — коботов, отличается высокой степенью повторяемости и надежности. Эти характеристики позволяют эксплуатировать коботов для совместной работы с людьми. Во многих случаях использование роботов обеспечивает повышение производительности, но иногда их возможности ограничиваются степенью гибкости и сложности применения. Однако последние достижения в области разработки и контроля перемещения коботов позволяют преодолеть это ограничение и повысить их скорость работы и гибкость применения.
Оливер Гирц, менеджер компании Mitsubishi Electric Europe B. V. по сервоприводам и робототехнике группы Factory Automation (автоматизированные системы управления предприятием) в Европе, на Ближнем Востоке и в Африке, изучает способы применения коботов для безопасного и эффективного взаимодействия с людьми в неструктурированных и динамично меняющихся рабочих средах.
Если запрограммировать кобота на совершение определенных движений и действий, работа автоматического устройства будет иметь высокую степень надежности и повторяемости, но не будет обладать достаточной гибкостью. Она достигается, когда робот не движется по заданной траектории, а принимает решения о перемещении, делая «осознанный» выбор из множества вариантов. В результате кобот не только работает с высокой степенью повторяемости, но и может гибко применяться на различных рабочих местах и эксплуатироваться более эффективно.
Однако даже расчёт жесткой траектории требует трудоемкого программирования и включает в себя этапы моделирования, испытаний и оценки результатов. С другой стороны, гибкость применения робота подразумевает не статическое, а динамическое задание траектории движения. Создание рабочей среды, где опасность столкновения отсутствовала бы, практически недостижимо посредством традиционных технологий программирования.
Исключение опасности столкновения
Решить эту задачу помогут технологии, которые используются в промышленных роботизированных модулях. Именно они обеспечивают повышенную скорость и гибкость работы кобота. В частности, компании Mitsubishi Electric и Realtime Robotics совместно работают над упрощением и ускорением роботизации неструктурированных и динамично меняющихся рабочих сред.
В их специализированном решении сочетаются коботы Mitsubishi Electric и технологии контроля и программирования Realtime Robotics. Оно основано на аппаратном ускорителе планирования движений Realtime и на ПО RapidPlan Create. RapidPlan позволяет избавиться от необходимости ручного задания движений и использования блокировок, что существенно ускоряет и удешевляет развертывание ячеек с несколькими роботами. С помощью специализированного ПО робот за считанные миллисекунды анализирует миллионы возможных вариантов траекторий и, прежде чем совершить движение, выбирает из них оптимальную, чтобы избежать столкновения.
Так создаются комплексные решения для структурированных рабочих сред, не требующие учета возникновения незапланированных препятствий. Но для кобота перемещение человека-оператора является неизвестной переменной, которую нужно учитывать. С такой задачей справляется технология RapidSense от Realtime Robotics, расширяющая функционал ПО RapidPlan за счет использования 8 3D-камер для формирования единого облака точек сканирования. В ходе работы она обнаруживает неизвестные объекты и прокладывает траектории, позволяющие избежать контакта с ними.
Применение на рабочих местах с коботами технологии RapidPlan и RapidSense позволяет извлечь выгоду от эксплуатации оптимизированных рабочих ячеек. Эта технология позволяет избавиться от необходимости использования блокировок на уровне ПЛК, и, если одного из коботов ячейки нужно вывести из рабочего режима для обслуживания, другие сразу автоматически адаптируются к этому, минимизируя или исключая внеплановый простой ячейки. При этом важно, что для кобота не требуется сложная настройка, а для решения Mitsubishi Electric и Realtime Robotics этап начального программирования и внедрения системы удалось ускорить в 10 раз.
Рабочие ячейки с несколькими роботами
Кроме того, партнерство Mitsubishi Electric с Realtime Robotics открывает путь для создания рабочих ячеек с несколькими роботами, где совместно задействуются стандартные промышленные и специализированные коллаборативные роботы, работающие совместно с людьми. Совместная инициатива двух компаний позволяет создавать ячейки с несколькими роботами для работы в средах, где возможно возникновение незапланированных препятствий. Роботы в ячейке взаимодействуют друг с другом и динамически выбирают траектории так, чтобы исключить столкновение.
Внедрение новых технологий обеспечивает повышение точности и скорости их работы, а также грузоподъемности роботов. Новое решение — ключ к достижению производительности коботов, которая так долго казалась заманчиво близкой, но недосягаемой.
