Современные промышленные роботы становятся все более умными и адаптивными благодаря успехам российских ученых. Исследовательская группа Инженерной школы Дальневосточного федерального университета (ДВФУ), совместно со специалистами Института проблем морских технологий и Института автоматики и процессов управления ДВО РАН, вывела на новый уровень развитие искусственного интеллекта для индустриальных роботов. Новая технология позволяет роботизированным системам не только адаптироваться к меняющимся условиям производства, но и реагировать на нестандартные ситуации с высокой степенью точности, минимизируя человеческий фактор и существенно увеличивая производительность.
Новые горизонты интеллектуального управления
Ключевая инновация ученых из ДВФУ кроется в программном обеспечении, наделяющем промышленных роботов возможностью формирования и мгновенной корректировки траекторий перемещения инструментов. Искусственный интеллект, интегрированный с системой технического зрения, позволяет роботам в реальном времени анализировать окружающую обстановку и принимать самостоятельные решения по оптимизации работы.
В ходе исследований была применена концепция интеллектуального управления посредством программных сигналов. Суть заключается в том, что машинные механизмы не просто движутся по заданной схеме, а способны самостоятельно выбирать наиболее эффективные маршруты и скорости, что особенно важно при обработке сложных деталей и в условиях постоянно меняющейся окружающей среды.
Точность на новом уровне: достижение ДВФУ
Экспериментальные испытания уже продемонстрировали впечатляющие результаты. Роботы, оснащённые новым программным комплексом, работают с динамической точностью управления на уровне 0,5 миллиметра, даже при выполнении операций, требующих значительных усилий. Специалисты отмечают, что для ряда высокоточных технологических процессов важна еще большая аккуратность — в пределах 0,2-0,1 мм. Команда ДВФУ уже разрабатывает и внедряет уникальные методы калибровки и тестирования, позволяющие выйти на эти показатели, что станет настоящим технологическим прорывом для российской индустрии.
Профессор Владимир Филаретов, доктор технических наук и заведующий кафедрой автоматизации и управления ИШ ДВФУ, подчеркивает уникальность методики: решение мирового уровня по устранению конструктивных неточностей промышленных роботов реализовано на базе специальных тестовых движений. В настоящее время ведется внедрение и доработка этих алгоритмов на реальных производственных линиях.
Виртуальное видение промышленных роботов
Одно из принципиальных преимуществ новой платформы — использование систем технического зрения. Роботы создают полноценную виртуальную картину рабочего пространства, точно определяют расположение каждой детали и самостоятельно распознают возможные отклонения, деформации и нестандартные объекты. На основании полученных данных формируются оптимальные траектории движения инструментов, что значительно сокращает время переналадки и снижает риск ошибок.
Для крупных и особенно сложных изделий роботизированные комплексы способны в автоматическом режиме замечать и корректировать возможные искажения формы, возникающие, например, вследствие фиксации или воздействия внешних сил. Это обеспечивает повышенное качество обработки и снижает количество брака.
Универсальность и многообразие применения
По словам Владимира Филаретова, разрабатываемые методы и алгоритмы отличаются широкой универсальностью. Их можно применять для управления любыми типами роботизированных платформ: от промышленных манипуляторов и мобильных наземных аппаратов до беспилотных летательных систем и перспективной сельскохозяйственной техники. Для интеграции программного комплекса в каждый конкретный тип робота достаточно минимальных корректировок, заложенных в исходный софт в виде модулей настройки.
Интеллектуальное управление, базирующееся на принципах виртуальной реальности и использовании компьютерного зрения, позволяет не просто повысить скорость работы промышленных комплексов, но и многократно увеличить общую производительность без потери качества выпускаемой продукции. Такая гибкость предоставляет предприятиям новые возможности оперативно реагировать на изменяющиеся запросы рынка и технологические вызовы.
Практическая реализация и признание на мировом уровне
Успешные прототипы и пилотные внедрения уже показывают реальную востребованность российских инноваций. Новый метод интеллектуального управления в числе первых начал применяться на заводе «Дальприбор» во Владивостоке. Здесь платформа проходит испытания и тонкую настройку с учетом требований современной промышленности. Сотрудники предприятия отмечают значительное сокращение времени переналадки оборудования и рост точности при работе с разнородными материалами.
Эти результаты нашли признание и на международном уровне: подробный доклад команды ДВФУ о последней версии программного обеспечения высоко оценен экспертами конференции ICCAD’19, прошедшей в июле в Гренобле во Франции. Работа получила статус лучшего в профильной секции, что доказало конкурентоспособность российских разработок в глобальном масштабе.
Будущее машинного интеллекта и достижения ДВФУ
Научная команда под руководством профессора Владимира Филаретова, в состав которой входит пять ключевых исследователей, продолжает активно развивать проект. Результаты их совместной работы не только открывают новые горизонты для автоматизации производств, но и притягивают внимание профильных общественных и государственных институтов. Уже подана заявка на получение престижной Премии Правительства Российской Федерации за достижения в области внедрения интеллектуальных систем управления.
В заключение стоит отметить, что вклад ДВФУ и его партнеров из институтов ДВО РАН в развитие отечественного роботостроения и систем искусственного интеллекта становится опорной точкой для будущего технологического лидерства России. Опыт и инновации, рождающиеся во Владивостоке, прокладывают дорогу к производствам будущего, где роботы и человек будут работать в синергии ради движения науки, экономики и общества вперед.
Источник: scientificrussia.ru
