Tools

Site ExplorerSite Explorer
Close site explorer

Чого машини повинні ще навчитися у людей

25 лютого 2018 р.

Рука робота з навичками людини в комплексі з автономними системами відкриває перед промисловим виробництвом величезні перспективи.

Роботи у промисловості відіграють все більш важливу роль. Однак процес взаємодії з людьми не завжди вдбувається так, як хотілось би, оскільки технічним помічникам, як і раніше, не вистачає деяких важливих навичок. В даний час ведуться розробки з оптимізації співпраці.

Мехатроніка - основа розвитку нових навичок роботів. Це поєднання механіки, електроніки та інформаційних технологій, що дозволяє розробляти нові рішення для приводів і розширювати сферу їх застосування. «Зразок для нас - це людина з усім різноманіттям її навичок», - пояснює Рольф Хеллінгер з підрозділу корпоративних технологій Siemens. Його дослідницька група займається оптимізацією роботизованих технологій для використання у промисловості.

Зростання кількості завдань

Немає сумнівів, що в майбутньому машини, що взаємодіють автономно, зможуть вирішувати все більше виробничих завдань у промисловості. Палітра тут широка: від простих складальних операцій до повної автономії та здатності самонавчання. «Ми хочемо інтегрувати технології мехатроніки та робототехніки в сферу бізнес-інтересів Siemens», - каже Георг Бахмайер, керівник дослідницької групи мехатронних систем.

«Потрібні роботи, рухи яких будуть поєднувати в собі потужність, швидкість і гнучкість», - розповідає Маркус Клопціг, керівник дослідницької групи електромагнітних систем. При цьому вони повинні здійснювати дії з великою обережністю і бути надійними, як руховий апарат людини. «Подумайте про діапазон використання руки людини, яка може впоратися з відбійним молотком і може утримати сире яйце», - каже Бахмайер.

У машин з'являються все нові здібності. Це вимагає розробки нових механізмів, тобто технологій, що дозволяють перетворювати сигнали в механічний рух або інші фізичні величини - наприклад, в тиск. Крім того, для розробки і впровадження нових навичок в робототехніці необхідні ефективні високоінтегровані приводи. Нижче наведені приклади таких розробок.

Фахівці підрозділу корпоративних технологій розробляють гнучкі функціональні мехатронні модулі малої ваги. Приклад – моторколісні електроприводи. Вони є вихідним елементом для автоматизації мобільних автономних машин. Такі рішення дають надію, що в майбутньому люди будуть керувати машинами за допомогою жестів або голосових команд. Але на першому місці завжди буде вимога взаємної безпеки.

Фахівці досліджують вплив інтелектуальних методів охолодження на термін служби та ефективність роботи приводів.

М'язи як модель для приводів

М'язи людини також можуть слугувати моделлю для приводів з новими властивостями. Групи м'язів можуть перетворювати безліч дрібних короткочасних дій у потужну силу або складний рух. Фахівці підрозділу корпоративних технологій взяли цю властивість за наочну модель: зокрема, вони використовують п'єзоактуатори, які у вісім разів потужніше електроприводів, а їх питомупотужність можна порівняти з зусиллям м'язів людини. Об'єднавши п'єзоактуатор з мікрогідравлічною системою, дослідники змогли навчити машину виконувати рухи дрібної моторики, відтворюючи, таким чином, властивості людських м'язів.

Переваги п'єзоприводів очевидні, коли необхідно отримати велике зусилля при малих потужностях. Після 30 ват більше підходять класичні електромагнітні приводи. Потрібна висока продуктивність в комбінації з малою вагою та компактністю. Недолік: такі модулі швидко нагріваються, що погано позначається на терміні служби та ефективності роботи приводів. Тому фахівці досліджують, зокрема, як масляне охолодження головок обмотки електродвигуна та всієї обмотки в цілому впливає на продуктивність приводу. В коло інтересів дослідників Siemens входять також високошвидкісні приводи з вбудованою силовою електронікою та сенсорні мережі.

Ефективне охолодження та функціональна інтеграція дозволять істотно збільшити щільність зусилля в порівнянні зі стандартними приводами. Інтегровані концепції машин зменшують кількість інтерфейсів і дозволяють створювати децентралізовані промислові системи. «Сенсорні мережі є тим ключовим елементом, який дозволить приводам і роботам стати в майбутньому ще більш продуктивними і інтелектуальними та відповідати вимогам коректної взаємодії, - вважає Клопціг. - Ми створюємо передумови для технологій промислових приводних систем майбутнього».