Техника - молодёжи 1982-08, страница 23

световую ограду, наладчик нажимает кнопку, сообщая системе, что охрану можно снять.

Робот наш гидравлический, движут его обычные станочные приводы — гидроусилители с шаговыми двигателями, — и довольно быстро, около метра в секунду. Две Цары поворотных губок надежно центрируют любой ступенчатый вал, а это важно для механизма, обслуживающего несколько станков. Ведь деталь в процессе обработки меняет форму и размеры, и тем же самым губкам приходится брать ее за шейки различных диаметров.

Ну а если бы робота не было? Тогда пришлось бы проектировать для линии специальную транспортную систему с загрузчиками у каждого станка, кантователем, накопителем заготовок и приемным магазином. Применение робота позволило обойтись только оборудованием, выпускаемым серийно. Исключение составляют призмы, в которые укладываются детали, но стоимость их невелика.

ПРАКТИЧЕСКИЙ ПОДХОД

Как мы уже говорили, роботы еще не умеют «брать» заготовки, лежащие в беспорядке, а специальная укладка деталей — операция ручная, она снижает общий уровень повышения производительности труда. Кроме того, в специальной таре с ячейками детали, как правило, должны укладываться в один слой, а это требует увеличения тары и объемов складов.

Вот если бы можно было поставить перед роботом ту же тару, которой пользуются на заводеI

Для этого надо решить довольно сложную задачу распознавания образов — «узнавания» и последующего ориентирования деталей. Почему она сложна? Системы «глаз — рука», то есть роботы, оснащенные телевизионным «зрением», нуждаются для анализа видеоинформации в мощных вычислительных средствах. Экспериментальные «умные» роботы справляются с этой работой хорошо, однако до «прописки» в цехе им еще далеко. Производственную деталь распознать трудновато: она может быть покрыта грязью и окалиной, по-раз-ному освещаться, неожиданно бли-ковать. Правда, производство — это не вовсе неупорядоченная система. Во-первых, здесь оперируют деталями, часто имеющими достаточно правильную форму, во-вторых, мы вправе потребовать введения некоторых элементов порядка, которые хотя и будут носить частный характер, однако могут привести к резкому упрощению задачи.

Иногда кибернетики, занимающиеся проблемами «очувствления» роботов, не чувствуют осооенностей производства и работают над отвлеченными проблемами, интересными с точки зрения математики, но далекими от практики. Например, сортировка деталей. различной формы или размеров, уложенных в один ящик. Но ведь такой ситуации производственники всячески избегают. Зачем смешивать то, что потом придется сортировать? Задача «узнавания» детали тоже не слишком актуальна. На производстве всегда можно ввести в систему управления робота полные сведения о геометрии деталей, которые ему поданы, ведь и рабочему вместе с заготовками дается чертеж. Правда, есть разновидность этих задач, имеющая практический смысл, — определение положения известной детали.

Если форма детали известна заранее, то ее положение можно проанализировать, употребив некоторые искусственные приемы, которые позволяют обходиться более простыми алгоритмами.

Вот, например, как подошли к решению такой задачи специалисты французской фирмы «Акма»: для экспериментов были выбраны заготовки деталей подвески автомобиля — отливки сложной формы. Опыты показали, что на плоскости любая такая деталь может лежать только пятью разными способами, причем каждое положение, будучи отображенным на телеэкране, занимает разную площадь. Таким образом, получив изображение тела, по размеру его площади ЭВМ сразу «узнавала» расположение детали. Дополнительные расчеты давали достаточную информацию для того, чтобы робот мог захватить и сориентировать деталь.

Интересный «эксперимент» провели в Институте проблем передачи информации АН СССР. Как мы знаем, во многих случаях требуется «выловить» одну деталь из кучи подобных. В ящик с заготовками рука робота погружала электромагнит. Датчик усилий сигнализировал о контакте магнита с содержимым ящика, после чего в обмотку магнита подавался ток. Затем рука поднималась с целой «гроздью» притянутых деталей, система управления анализировала вес «грозди» и постепенно уменьшала ток в обмотке. «Гроздь» рассыпалась, на магните держалась только одна деталь. Ток снова увеличивался, и рука переносила надежно «схваченный» предмет.

Если же каким-то образом упорядочить положение деталей на предшествующих операциях, задача упростится еще более. Например, в ЭНИМСе для «дисковых» за

готовок (а таких среди тел вращения 70%) вводится несложное требование, чтобы их в заготовительном цехе укладывали в тару только плашмя. Тогда удается находить и захватывать заготовку без всякой телекамеры, с помощью, допустим, светолокатора. Этот простой прибор состоит из двух линзочек, за которыми прячутся светодиод и фотодиод. Обе линзы сфокусированы на одну точку, расположенную в нескольких десятках миллиметров от прибора. Фотодиод не уловит сигнала светодиода, пока в этой точке (ни ближе, ни дальше) не окажется какой-нибудь поверхности. Чтобы датчик не реагировал на внешнюю засветку, светодиод излучает с определенной частотой, на которую настроен и фотодиод. А так как толщина диска и наибольшее число слоев известны, рука робота, оснащенная светолока-торами, проходит над тарой, послойно «ощупывает» заготовки и забирает их.

Сейчас трудно себе представить, какими станут промышленные роботы далекого будущего, но ясно одно — развиваться они будут так, чтобы каждое их «поколение» имело практический смысл и было экономически выгодным по отношению к той технике, которую оно заменит.

Опыты ИППИ АН СССР. Экспериментальный робот с магнитным захватом выделяет из группы неориентированных деталей одну.