Люди пытаются научить роботов выполнять сложные манипуляции, требующие высокой точности. «Компьютерная робототехника» выбралась на крупнейшую выставку роботов в Европе, чтобы выяснить: на каком этапе находится развитие robot force control
Automatica 2014. Фото предоставлено компанией "Компьютерная робототехника"
В начале июня в Мюнхене (Германия) прошла международная выставка сервисной и промышленной робототехники Automatica 2014. Представители сколковской компании «Компьютерная робототехника» побывали на этой выставке, чтобы познакомиться с новыми продуктами на рынке робототехники и выяснить, насколько актуальным и востребованным является их собственный проект. О выводах и результатах от посещения выставки и бесед с ее участниками Sk.ru рассказал сооснователь «Компьютерной робототехники», научный консультант Леонид Фрейдович.
Мюнхенская выставка сервисных и промышленных роботов проводится каждые два года и является одной из крупнейших в Европе. По данным организаторов, в этом году участниками выставки стала 731 компания из 42 стран мира, включая Россию. Automatica 2014 посетили 34,5 тысячи человек из 100 стран.
Automatica 2014. Фото предоставлено компанией "Компьютерная робототехника".
«Основные цели присутствия на такой выставке компаний и исследовательских лабораторий состоят в презентации своих достижений, поиске партнеров и заключении договоров о сотрудничестве с различными индустриальными европейскими компаниями», — рассказал Леонид Фрейдович.
Большинство участников выставки — производители и интеграторы — демонстрировали в Мюнхене уже работающих роботов или, если это основной продукт — программное обеспечение, а также презентации или ролики. «Это впечатляет. Нам стало ясно, как нам готовиться и выставляться на Automatica в 2016 году. Обязательно нужно привезти работающий макет и продемонстрировать функциональные возможности наших алгоритмов в железе», — отметил собеседник Sk.ru.
Главный вопрос, с которым «Компьютерная робототехника» отправилась на Automatica 2014 — что сделано мировыми лидерами робототехники в области управления движениями и силами взаимодействия для промышленных многофункциональных роботов-манипуляторов (robot force control). Кроме того, членам команды хотелось узнать об опыте европейских интеграторов: какой у них портфель проектов, какова специфика заказов, где требуется решение подобных задач, какие имеются успешные внедрения.
«Практически все производители промышленных роботов-манипуляторов, включая Comau, Kuka, Epson, признались в необходимости появления таких возможностей у своих роботов и утверждали, что force control у них на стадии разработки прототипа программного обеспечения. При этом они надеются на тесное сотрудничество с ведущими исследовательскими лабораториями. Например, Comau разрабатывает алгоритмы и прототип программного обеспечения с лабораторией из шведского университета города Лунд. Компания Epson самостоятельно разрабатывает такую технологию — на выставке был представлен пример использования оригинального ПО для вставки металлической детали в отверстие с почти отсутствующим зазором. Желающим людям предлагалось попробовать сделать то же самое своими руками, чтобы убедиться, что это непросто», — рассказал Леонид Фрейдович.
Также компания Epson продемонстрировала на выставке видео, на котором программное обеспечение решает другую задачу: робот закручивал пробки на пластиковые бутылки, что, по словам эксперта, является сложной манипуляцией для робота. Впрочем, живой демонстрации данного эксперимента не было. Возможно, это указывает на сложность его повторяемости, пояснил представитель «Компьютерной робототехники». Аналогичными задачами занимаются Staübli и другие компании.
Леонид Фрейдович также отметил, что, единственная известная ему компания, продающая программное обеспечение для robot force control — ABB Robotics — на выставке была представлена минимально, хотя ему удалось побеседовать с интеграторами, которые пробовали использовать это ПО. В разговоре некоторые интеграторы признались в сложности настройки параметров системы управления, другие же утверждали, что отказались от его использования в силу ограниченных возможностей самого пакета.
Запоминающимся примером оказался опыт одного из швейцарских интеграторов. Его крупнейшими заказчиками являются производители часов. Квалифицированные работники в этой области постепенно стареют, и заказчикам требуется автоматизация для облегчения передачи опыта. «В задачах шлифовки и обработки внедрить управление силой не получилось, поэтому пришлось идти по другому пути: к разработке простого интерфейса и перепланировке траекторий, выданных «планером» на основе опыта и шаблонов модификации. Этот подход очень интересен и показателен концептуально» — рассказал Леонид Фрейдович.
Помимо интеграторов и производителей роботов, на выставке были представлены компании, специализирующиеся на вспомогательных устройствах и программном обеспечении к ним: различных механических, пневматических схватах, зажимах, оригинальных схватах с присосками, легко меняющихся схватах, камерах, датчиках, насадках, а также производители программ компьютерного моделирования.
«Основное впечатление от выставки заключается в общей направленности на разработку простых интерфейсов для программирования и настройки роботов по интуитивным описаниям сценариев работы типа «схватить заготовку с конвейера, вставить деталь в отверстие, удержать и не сломать деталь при переносе» без необходимости привлечения специалистов высокой квалификации. Посещение выставки показало, что готовых решений и технологий, аналогичных тому, что разрабатывает «Компьютерная робототехника», пока не представлено. Более того, многие участники выставки проговорились, что они ищут такие решения — это лишний раз убеждает в перспективности и большом потенциале нашей разработки и новых алгоритмов на рынке. В самом деле, новые методы управления манипуляторами расширят сферы их применения на такие отрасли, как обработка материалов и высокоточные сборочные производства» — резюмировал Леонид Фрейдович
Сейчас роботы повсеместно используются при выполнении так называемых бесконтактных операций — покраской и сваркой. «Компьютерная робототехника» работает над проектом, который позволит увеличить точность позиционирования рабочих инструментов робота, и не только.
«Наша разработка позволит точнее управлять силой взаимодействия с внешней средой, которая появляется при сверлении, шлифовании и фрезеровании. Конечно, современные станки справляются с задачей обработки, но у них ограниченное рабочее пространство. А как быть с обработкой детали, которая не влезает в станок? Станок не сможет просверлить отверстия в фюзеляже самолета или отшлифовать корабельный винт. Второе направление, связанное с первым — это создание программного обеспечения для управления рукой робота для захвата и переноса хрупких, протяженных, податливых деталей и предметов. Оно необходимо для автоматизации сборочных производств, где нужно взять заготовку так, чтобы не сломать, перенести в нужном положении и поставить в нужное место», — пояснил Леонид Фрейдович.
Гендиректор «Компьютерной робототехники» Роман Усатов-Ширяев, в свою очередь, рассказал Sk.ru о планах компании: «То, что мы увидели в Мюнхене, показало, что мы на правильном пути. Разработка технологии идет по плану, мы рассчитываем уже в октябре этого года показать наше know-how и продемонстрировать его на конкретном примере робота на форуме «Открытые инновации».