Ученые Нижегородского государственного технического университета им. Р. Е. Алексеева (НГТУ) создали программный комплекс управления захватным устройством промышленного робота и зарегистрировали его в Роспатенте. Авторы разработки — Антон Золотов, Дмитрий Кашников и Максим Аносов.
Программа имеет несколько отличительных особенностей:
· интегрированная система обработки команд — уникальная архитектура позволяет одновременно обрабатывать команды от основного блока управления роботом и от локальных элементов, что дает возможность адаптировать работу захвата под различные задачи;
· многорежимность работы — в отличие от большинства аналогов, комплекс поддерживает три режима в рамках одной программы: автоматический по цифровым входам, ручная настройка и калибровка;
· встроенная система защиты механики — интеллектуальный контроль следит за положением механизмов и ограничивает углы поворота, предотвращая механические повреждения и продлевая срок службы оборудования;
· отечественная разработка — программа создана российскими учеными, что снимает зависимость от зарубежного ПО и поддерживает технологический суверенитет;
· возможность наладки и диагностики — оператор может производить настройку и диагностику модуля захвата непосредственно на производственной линии без привлечения специализированного персонала.
Программа подойдет любому производству в сфере промышленной робототехники, где нужно автоматизировать захват, перемещение и позиционирование деталей.
Основные области применения:
· машиностроение и металлообработка — автоматизация операций по перемещению заготовок, комплектующих и готовых изделий между позициями;
· электронная промышленность — сборка и монтаж электронных компонентов, печатных плат, корпусов приборов;
· пищевая промышленность — упаковка, сортировка и паллетирование продукции;
· фармацевтика — работа с ампулами, флаконами, блистерами в условиях повышенных требований к точности;
· логистика и складское хозяйство — автоматизированная комплектация и перемещение грузов.
Новый программный комплекс рассчитан на широкий круг промышленных предприятий: автомобильные заводы (ГАЗ, АВТОВАЗ, КАМАЗ и др.), приборостроительные и оборонные производства, предприятия электроники и бытовой техники, пищевые комбинаты, фармацевтические компании, логистические центры и склады.
Он будет особенно актуален там, где внедряют роботизированные производственные линии и модернизируют оборудование в рамках импортозамещения и цифровой трансформации производства.
Оригинальность и техническая сложность программного комплекса определяются следующими факторами:
· алгоритмы реального времени — программа генерирует управляющие сигналы для сервоприводов в реальном времени с минимальной задержкой, что критически важно для точного позиционирования захвата в динамичных производственных условиях;
· координация двухсервоприводной системы — сложная математическая модель синхронно управляет двумя сервоприводами, обеспечивая плавное и точное движение губок захвата с учетом их взаимного влияния;
· многоуровневая система обработки входных данных — программа обрабатывает сигналы из разных источников (системы управления роботом, потенциометра, сервоприводов) и формирует согласованные управляющие воздействия;
· адаптивная система калибровки — инновационный алгоритм калибровки параметров сервоприводов учитывает индивидуальные особенности каждого экземпляра оборудования и компенсирует износ компонентов в процессе эксплуатации;
· интеграция с промышленными протоколами — комплекс совместим с системами управления роботами разных производителей через стандартные интерфейсы;
· отказоустойчивость — при обнаружении критических отклонений параметров программа переходит в безопасный аварийный режим.
Совокупность этих решений делает комплекс уникальной разработкой, способной конкурировать с зарубежными аналогами и обеспечивать технологическую независимость российских предприятий в области промышленной робототехники.
Проект реализуется в рамках программы Минобрнауки России «Приоритет-2030» (национальный проект «Молодежь и дети»).
