წყარო: www.idtechex.com
რობოტული იარაღის გამოყენება წარმოების ინდუსტრიაში იზრდება, უფრო მეტი ბიზნესი იწყებს მუშაობას რობოტული იარაღის გამოყენების სარგებელი. თუ თქვენ გეგმავთ რობოტული იარაღის ჩართვას თქვენს ბიზნეს პროცესებში, მაშინ უნდა უზრუნველყოთ, რომ კარგად ხართ ინფორმირებული. ეძებეთ ხარისხი რობოტული მკლავების მწარმოებელი რომლითაც შეგიძლიათ იმუშაოთ ხარისხიანი შედეგებისთვის.
რობოტულ მკლავს აქვს სხეული, მაჯა და ასევე ბოლო ეფექტორი. საბოლოო ეფექტორი არის ის, რაც გამოიყენება სხვადასხვა პროდუქტის შესანარჩუნებლად ან სხვადასხვა ამოცანების შესასრულებლად. უმეტეს შემთხვევაში, დაგჭირდებათ ბოლო ეფექტორი, რომ გადაადგილდეს სხვადასხვა მიმართულებით სიზუსტით. აქ თქვენ უნდა დარწმუნდეთ, რომ თქვენ იცით რობოტის სინგულარობა და როგორ აისახება ეს თქვენი რობოტული მკლავის მუშაობაზე. ამ სტატიაში ჩვენ სიღრმისეულად შევეხებით რობოტის სინგულარობას და რატომ არის აუცილებელი მისი გათვალისწინება.
რა არის Robot Singularity
წყარო: www.technologyreview.com
რობოტის სინგულარობა ეხება კონფიგურაციას, სადაც რობოტის ბოლო ეფექტორი მოძრაობა დაბლოკილია გარკვეული მიმართულებით. ეს კონფიგურაცია იწვევს რობოტული მკლავის ეფექტურობისა და სიზუსტის ლიმიტს, რომლითაც მუშაობთ. საერთოდ, როცა საქმე ეხება 6 ღერძიანი რობოტული მკლავებიისინი მუშაობენ X, Y და Z ღერძებთან მიმართებაში მოძრაობით 3D ან დეკარტის სიბრტყეში. იგი შედგება 6 სახსრისგან, რომლებიც ხელს უწყობენ თავისუფლების 6 გრადუსს, რომელსაც განიცდის რობოტი მკლავი მოქმედების დროს.
თავისუფლების ეს ხარისხი საშუალებას აძლევს რობოტულ მკლავს იმოძრაოს სხვადასხვა მიმართულებით და ადვილად მიაღწიოს იმ ამოცანებს, რისთვისაც ის არის შექმნილი. თუ რაიმე შემთხვევით, რობოტის ბოლო ეფექტორი ვერ შეძლებს პროდუქტებთან მისვლას ან არასწორი მიმართულებით მოძრაობს, აქ ჩნდება სინგულარობის საკითხი. ზოგიერთი სინგულარობის იდენტიფიცირება და გადაჭრა საკმაოდ მარტივია, რაც საშუალებას გაძლევთ დაუბრუნდეთ თქვენს დავალებები. თუმცა, მეორე მხრივ, ზოგიერთ რობოტს გაუჭირდება სინგულარების იდენტიფიცირება, თუ რთული და გრძელი ფორმულების დახმარებით.
რა გავლენას ახდენს რობოტის სინგულარობაზე?
წყარო: www.mecademic.com
რობოტის სინგულარულობას ექნება განსხვავებული ეფექტები და ასევე გამოწვევები, განსაკუთრებით კონკრეტული პრობლემების იდენტიფიცირებისას. ეს გამოწვევები განსხვავდება რამდენიმე ფაქტორზე, რომლებიც გამოსახულია რობოტულ მკლავზე, რომლითაც იმუშავებთ. თქვენი რობოტის მიერ გამოცდილი სინგულარობის სირთულე და სიმძიმე დამოკიდებულია სახსრების რაოდენობაზე, რობოტის ტიპზე (ხაზოვანი ან მბრუნავი) და გეომეტრიულ განლაგებაზე.
An სამრეწველო რობოტის მკლავი აქვს ორი სივრცე, სადაც მისი ადვილად კონტროლი შესაძლებელია. ეს არის ჩვეულებრივ ერთობლივი სივრცე და კარტეზიული სივრცე. სხვადასხვა სივრცეში, სადაც მუშაობს რობოტული მკლავი, აღმოაჩენთ, რომ მასში იქნება ორი კომპლექტი პოზიციური რეჟიმის მოძრაობის ბრძანებები.
როდესაც საქმე ეხება ერთობლივი სივრცის ბრძანებებს, რობოტი მიიღებს კონკრეტულ ინსტრუქციებს ერთობლივი სივრცის სასურველ კომპლექტთან ერთად. შემდეგ ის გადავა, რათა თითოეული სახსარი მიიყვანოს შემოთავაზებულ სახსრის განლაგებამდე წრფივი და ერთდროული თარგმანით. კარტეზიული სივრცის ბრძანებებით, შეთავაზება რობოტისთვის იქნება სასურველი პოზა ბოლო ეფექტორისთვის კონკრეტული კარტეზიული ბილიკით. კარტეზიული ბილიკი შექმნილია ხაზოვანი ან წრიული.
იმისათვის, რომ რობოტი ზუსტად მოერგოს კარტეზიულ სახსარს და ბრძანებებს, რობოტის კონტროლერი ითვლის რობოტის შებრუნებულ პოზიციას და სიჩქარის კინემატიკას. ეს იწვევს ბოლო ეფექტორის სწორ განლაგებას შემუშავებული ამოცანის შესასრულებლად. თუმცა, თუ გამოთვლები არასწორია, მაშინ სინგულარობა ხდება იქ, სადაც აღმოაჩენთ, რომ ბოლო ეფექტორი ზუსტად არ არის განლაგებული. ეს გიჩვენებთ კონფიგურაციებს, რომელთა თავიდან აცილება გსურთ, რათა თავიდან აიცილოთ სინგულარობის პრობლემები თქვენი ავტომატიზაციის პროცესების შეფერხებისგან.
Robot Singularity-ის ფუნქციები
წყარო: www.dignited.com
რობოტის მინიჭებული სინგულარობა თავიდან უნდა იქნას აცილებული ნებისმიერ ფასად, რათა უზრუნველყოს, რომ თქვენი სამრეწველო რობოტული მკლავი საუკეთესოდ იმუშავებს სასურველ ამოცანებზე. რობოტის სინგულარობის ფუნქციის შესახებ მეტის შესწავლა მოგცემთ უკეთესად გაიგოთ, თუ რატომ უნდა ისწრაფოთ თავიდან აიცილოთ იგი. რობოტის სინგულარობა ძირითადად დაკავშირებულია ორ განსხვავებულ ფუნქციასთან.
სიჩქარის რუკების შემცირება
წყარო: studywolf.wordpress.com
განვიხილოთ ორი კარტეზიული რობოტი, რომლებიც გამოიყენება მათი ბოლო ეფექტორების სხვადასხვა მიმართულებით ორიენტირებისთვის. ორ რობოტს აქვს ექვსღერძიანი პოზიციონირება სამი ორთოგონალური ხაზოვანი გიდების დასტით და სამი ბრუნვის საფეხურით. როდესაც გამოყენებულ რობოტს შეუძლია შეინახოს ცულები და სახსრები იქ, სადაც ისინი უნდა იყოს, მაშინ ბოლო ეფექტორის ორიენტაცია მარტივია.
მას შეუძლია მუდმივად გამოიყენოს ბოლო ეფექტორი 6D ბილიკის გასწვრივ თავის სამუშაო სივრცეში სიზუსტისა და სიზუსტის შენარჩუნებისას. თუმცა, როდესაც ცულები და სახსრები ერთმანეთს ემთხვევა, ხდება სინგულარობა და რობოტს აღარ შეუძლია გადაადგილება 6 გრადუსიანი თავისუფლებით.
ამ რობოტით აღმოაჩენთ, რომ მას არ შეუძლია თავისი ბოლო ეფექტორის როტაცია იმ ღერძების გარშემო, რომლებიც ემთხვევა ბრუნვის სახსრებს. ამ სახის სინგულარობა ხშირად მოიხსენიება, როგორც გიმბალის საკეტი. იმის გათვალისწინებით, რომ სინგულარების უმეტესობა წყდება განტოლებების დახმარებით, აღმოაჩენთ, რომ უფრო რთული ხდება გარკვეულის სიჩქარის დადგენა. კარტეზიული ვექტორები. როდესაც სინგულარობა ხდება, ეს ხელს უშლის თქვენ შესაძლებლობას გაერკვნენ ინტენსივობა რიცხვებში, რომლებიც დაკავშირებულია გამორჩეულ სიჩქარეებთან.
რობოტული მკლავის სიჩქარის გაზომვის შესაძლებლობა აუცილებელია უსაფრთხოების უზრუნველსაყოფად. სინგულარობის პრობლემის წინაშე აღმოაჩენთ, რომ ის დიდ რისკს უქმნის რობოტიკას, მიუხედავად იმისა, რომ ისინი ჯერ არ არიან ამ ეტაპზე. ეს იწვევს სახსრების მაღალ სიჩქარეს, რაც შეიძლება საშიში იყოს, განსაკუთრებით, თუ მუშაობთ დიდ და სწრაფ ინდუსტრიულ რობოტებთან. ამიტომ არის ასე მნიშვნელოვანი სიჩქარის გამოსახვა, რომლებთანაც მუშაობთ.
შეზღუდული შიდა სამუშაო სივრცის საზღვრები
წყარო: Youtube
როდესაც საქმე ეხება რობოტის სინგულარობას, ის არა მხოლოდ გავლენას ახდენს შებრუნებული სიჩქარის კინემატიკაზე, არამედ წვება ინვერსიული პოზიციის კინემატიკურ განტოლებამდე. სამრეწველო რობოტებთან მუშაობისას აღმოაჩენთ, რომ მათ აქვთ განტოლებები და ამონახსნები სხვადასხვა ერთობლივი პოზიციებისთვის. წარმოდგენილი სხვადასხვა გადაწყვეტილებები მჭიდროდ არის დაკავშირებული სხვადასხვა კონფიგურაციის ტიპებთან.
მაგალითად, თუ თქვენს რობოტს აქვს 8 უნიკალური გადაწყვეტა სახსრების პოზიციებისთვის ბოლო ეფექტორის პოზიციამდე, მას ასევე ექნება 8 განსხვავებული კონფიგურაციის ტიპი. კონფიგურაციის ტიპის შესაცვლელად, თქვენ უნდა გაიაროთ სინგულარობა. სინგულარები არის საზღვრები, რომლებიც გვხვდება კარტეზიულ სამუშაო სივრცეში გამოსახულ 6D ერთეულებს შორის, არის ტიპიური 6 ღერძიანი რობოტი. ეს ზღუდავს სხვადასხვა კონფიგურაციას, რომლის მიღწევაც შეგიძლიათ და თქვენთვის ხელმისაწვდომ სამუშაო სივრცის საზღვრებს სამრეწველო რობოტი.
რობოტის სინგულარობის ტიპები ვერტიკალურად არტიკულირებულ რობოტში
წყარო: blog.grabcad.com
იმის გათვალისწინებით, რომ რობოტების სინგულარობა შეიძლება მოხდეს ნებისმიერ ინდუსტრიულ რობოტ მკლავში, რომლებთანაც მუშაობთ, მნიშვნელოვანია გვესმოდეს, რომ არსებობს სხვადასხვა ტიპის. ისევე, როგორც რობოტი მკლავი მოდის სხვადასხვა ნაწილში, სინგულარები ასევე გავლენას მოახდენს ამ სხვადასხვა ნაწილებზე, რაც იწვევს სხვადასხვა პრობლემებს.
აქ მნიშვნელოვანია გვახსოვდეს სახსრების სხვადასხვა ღერძი, რომლებიც წარმოდგენილია სამრეწველო რობოტ მკლავებში. თქვენ იმუშავებთ 2-თან და 3-თან, რომლებიც პარალელურია, 1-ით და 4-ით, რომლებიც ნორმალურია 2-ისა და 3-ის, 5-ის ღერძი, რომელიც ნორმალურია 4-ისა და 6-ის ღერძების სახსრებისთვის. ახლა, როდესაც თქვენ უკეთ გესმით სხვადასხვა ღერძი და სახსრები თქვენ უკეთეს ადგილას ხართ სინგულარობის ტიპების შესასწავლად. სინგულარების ყველაზე აშკარა ტიპები ა ვერტიკალურად არტიკულირებული რობოტის მკლავი გასათვალისწინებელია მოიცავს:
მაჯის სინგულარობა
წყარო: sites.google.com
როდესაც საქმე ეხება ვერტიკალურად არტიკულირებულ რობოტს იარაღით შეყვანილი მაჯებიმათ, როგორც წესი, აქვთ მაჯის სინგულარობა, როგორც ყველაზე გავრცელებული საკითხი. ამ ტიპის სინგულარობა ხდება მაშინ, როდესაც 4 და 6 სახსრების ღერძი ემთხვევა ერთმანეთს. როდესაც ეს მოხდება, მაჯას არ შეუძლია ბოლო ეფექტორის გადაადგილება მე-5 სახსრის ღერძის მიმართულებით. გამოყენებისას გაითვალისწინეთ ინდუსტრიული რობოტის მკლავი, რომელიც ზუსტად მუშაობს.
იმისთვის, რომ მან ხაზი გაჰყვეს სინგულარულობას, სახსრები 4 და 6 უნდა იყოს ერთდროული და ბრუნავდეს 90 გრადუსით. ეს გაკეთდება საპირისპირო მიმართულებით, რათა უზრუნველყოს პროცესის სიზუსტე. ეს აჩვენებს, რომ მაჯის სინგულარობის გადაკვეთა შესაძლებელია. თუმცა, როგორც კი სინგულარობამდე მიხვალთ, ბოლო ეფექტორი რჩება უმოძრაოდ, ხოლო ორი სახსარი ბრუნავს. იმისათვის, რომ საბოლოო ეფექტორმა გადალახოს სინგულარობა, ის ჯერ უნდა შეჩერდეს. თუ ის მოქმედებდა, ეს ხელს შეუშლის სამრეწველო მკლავის სიზუსტეს მუშაობის დროს. არსებობს უამრავი გამოსავალი მაჯის სინგულარობისთვის, რომლებიც ადვილად შეიძლება განხორციელდეს პრობლემის გამოსასწორებლად.
იდაყვის სინგულარობა
წყარო: www.electronicsteacher.com
მეორე ტიპის სინგულარობა, რომელსაც შეიძლება წააწყდეთ ვერტიკალურად მუშაობისას არტიკულირებული რობოტის მკლავები inline wrists არის იდაყვის სინგულარობა. ეს ძირითადად ხდება მაშინ, როდესაც მაჯის ცენტრი წევს სიბრტყეზე, რომელიც გადის 2 და 3 სახსრების ღერძებზე. მაჯის ცენტრი გამოიყენება იმ წერტილისთვის, სადაც 4, 5 და 6 სახსრების ღერძი იკვეთება. იდაყვის სინგულარულობაში აღმოაჩენთ, რომ მკლავი სრულად არის დაჭიმული და ასევე შეიძლება გამოჩნდეს ისეთი შემთხვევები, როდესაც მისი სრულად დაკეცვა შეუძლებელია. ამ სახის სინგულარობა ძირითადად განისაზღვრება 3-ის სახსრის ღერძითა და პოზიციით. იდაყვის სინგულარობა ასევე შეიცავს რამდენიმე გამოსავალს, რომელიც დაგეხმარებათ გადაჭრათ მუშაობის ნებისმიერი პრობლემა, რომელიც შესაძლოა განიცდიდეთ თქვენს რობოტულ მკლავს. ამ ტიპის სინგულარობა საკმაოდ ხშირად ხდება და მისი პროგნოზირება და თავიდან აცილებაც შესაძლებელია.
მხრის სინგულარობა
წყარო: blenderartists.org
საბოლოო სინგულარობა, რომელიც შეიძლება შეგხვდეთ, არის მხრის სინგულარობა, რომელიც ხდება მაშინ, როდესაც რობოტის მაჯის ცენტრი დევს ხაზზე, რომელიც გადის 1 და 2 სახსრების ღერძებზე. ერთი ერთობლივი პოზიცია. მხრის სინგულარობით, შეზღუდვა დევს მოძრაობაზე 2-ის ღერძის მიმართულებით.
გამოყენებისას, იმისათვის, რომ რობოტმა გაჰყვეს ხაზი მხრის სინგულარობამდე, სახსრები 1 და 4 ერთდროულად უნდა ბრუნავდნენ 90 გრადუსიანი კუთხით. ეს როტაცია, როგორც მაჯის სინგულარობა, კეთდება საპირისპირო მიმართულებით, ხოლო ბოლო ეფექტორი რჩება მუდმივი. მაჯის სინგულარობის მსგავსად, მოძრაობა მხრის სინგულარულობით შესაძლებელია, თუმცა ბოლო ეფექტორი უნდა შეჩერდეს, რომ ეს შესაძლებელი გახდეს. ეს სინგულარობა ასევე შეიცავს რამდენიმე გადაწყვეტილებას, რომელიც შეიძლება განხორციელდეს იმისთვის, რომ რობოტი მკლავი დაუბრუნდეს საუკეთესოდ მუშაობას.
სინგულარობის ტიპები ექვსღერძიან კოლაბორაციულ რობოტში (კობოტი)
წყარო: www.istockphoto.com
როდესაც საქმე ეხება ერთობლივი რობოტები, იპოვით 2, 3 და 4 სახსრების ღერძებს, რომლებიც პარალელურია, 1-ლი ღერძი კვეთს და ნორმალურია 2-ის ღერძებთან. გარდა ამისა, მას ასევე აქვს 5-ის ღერძი, რომელიც კვეთს და ნორმალურია. მე-4 და მე-6 სახსრების ღერძებთან. არტიკულირებული რობოტების სინგულარების მსგავსად, ამ რობოტებსაც აქვთ სხვადასხვა გადაწყვეტილებები სხვადასხვა კონფიგურაციის ტიპებთან შედარებით. Cobots-ში შემავალი სინგულარების ტიპები მოიცავს:
მაჯის სინგულარობა
მაჯის სინგულარობა ამ რობოტებში ხდება მაშინ, როდესაც 4 და 6 სახსრების ღერძი ხდება პარალელურად. ამ სიტუაციაში შეიძლება აღმოაჩინოთ, რომ 2, 3, 4 და 5 სახსრების ღერძებს შეუძლიათ გადაადგილება, ხოლო ბოლო ეფექტორი მუდმივი რჩება.
იდაყვის სინგულარობა
ამ რობოტებში იდაყვის სინგულარობა ხდება მაშინ, როდესაც 2, 3 და 4 სახსრების ღერძი ერთ სიბრტყეშია. ეს მნიშვნელოვნად ზღუდავს ბოლო ეფექტორის მოძრაობას და, თავის მხრივ, გავლენას ახდენს რობოტული მკლავის მუშაობაზე.
მხრის სინგულარობა
მხრის სინგულარობა ხდება მაშინ, როდესაც 5 და 6 სახსრების ღერძების გადაკვეთის წერტილი დევს სიბრტყეში, რომელიც გადის 1 და 2 სახსრების ღერძებზე. აქ არის რამდენიმე გამოსავალი, რომელიც შეიძლება განხორციელდეს სინგულარობის გამოსასწორებლად და მუშა სამრეწველო რობოტის შესაქმნელად.
როგორ ავიცილოთ თავიდან სინგულარულობა რობოტიკაში
წყარო: www.ennomotive.com
განსხვავებული ეფექტით, რობოტის სინგულარობა წარმოების პროცესებზე მოქმედებს, მათი თავიდან აცილების გზების არსებობა აუცილებელია. იმის გათვალისწინებით, რომ სხვადასხვა ტიპის რობოტები, სინგულარები განსხვავდება რობოტის ტიპზე, რომლებთანაც მუშაობთ, მათი თავიდან აცილების ძირითადი გაგება უზრუნველყოფს თქვენი პროცესების გამარტივებას. ზოგადად, სინგულარების თავიდან აცილება შესაძლებელია მხოლოდ იმით, რომ თქვენი რობოტული უჯრედები სწორად არის დაპროექტებული. ეს ასევე მიედინება ადაპტერის ფირფიტაზე გამოსახულ დიზაინზე, რომელსაც თქვენ ირჩევთ ბოლო ეფექტორისთვის.
მაგალითად, თუ მოხდა თქვენი კონფიგურაციის კონფიგურაცია რობოტული მკლავი და ცუდად მიანიჭეთ არჩევის ადგილი, რომელიც შეესაბამება მაჯის სინგულარობას, მაშინ ბევრი რამის გაკეთება არ შეგიძლიათ პრობლემის გადასაჭრელად. ამით, ერთადერთი რაც უნდა გააკეთოთ, არის თუ არა პოზის გამოყენება არაინგულარულ აპლიკაციაში. გარდა ამისა, სინგულარების თავიდან აცილება შესაძლებელია ხელსაწყოების მცირე კუთხით დამატებით. ეს მნიშვნელოვნად უწყობს ხელს რობოტის სინგულარობაში გადასვლის შანსების შემცირებას. ეს არის ტექნიკა, რომელსაც ძირითადად იყენებენ ტექნიკოსები, რომლებსაც ესმით მექანიკა და შეუძლიათ გადაწყვეტილებების შესწორება მათ სასარგებლოდ.
და ბოლოს, სინგულარების თავიდან აცილება ასევე შესაძლებელია პროგრამირების მიდგომით და მათემატიკა დაგეხმარებათ საკითხებზე ზრუნვაში. ამ შემთხვევაში, თქვენ ნახავთ, რომ ღერძების რაოდენობა მნიშვნელოვნად შემცირებულია, რათა შესაძლებელი გახდეს სინგულარობის თავიდან აცილება. ეს ძირითადად იმიტომ, რომ ღერძების მეტი რაოდენობა ზრდის სინგულარობის წარმოქმნის შანსებს. დაიმახსოვრეთ, სინგულარობა ხდება მაშინ, როდესაც ცულები ერთმანეთს ემთხვევა და ბლოკავს რობოტული მკლავების მოძრაობას გარკვეული მიმართულებით. ღერძების რაოდენობის შემცირება ასევე ამცირებს მათი გასწორების და რაიმე ბლოკირების შანსს.
დასკვნა
რობოტის სინგულარულობა არის დიდი პრობლემა, რომელიც გვხვდება რობოტული იარაღისა და სხვა ავტომატიზაციის აღჭურვილობის სხვადასხვა ინდუსტრიულ აპლიკაციებში. ამ პრობლემებთან დამოუკიდებლად გამკლავება შეიძლება დაგჭირდეთ, რის გამოც თქვენ უნდა შეეცადოთ თავიდან აიცილოთ რობოტის სინგულარობა. თუმცა, თუ ამ პრობლემას წააწყდებით, შეგიძლიათ იპოვოთ გამოსავალი ან დაიქირაოთ საზრიანი ტექნიკოსი, რომელიც მოაგვარებს პრობლემას.
ალტერნატიულად, დაამყარეთ მჭიდრო სამუშაო ურთიერთობა ცნობილ ადამიანთან ავტომატიზაციის აღჭურვილობის მწარმოებელი ვინც დაგეხმარება, როცა რაიმე სინგულარობას წააწყდები. დაუთმეთ დრო იმისათვის, რომ დარწმუნდეთ, რომ თქვენი რობოტული აღჭურვილობა კარგად მუშაობს, რათა დაგეხმაროთ სრულად მორგოთ და გამოიყენოთ მისი გამოყენება თქვენი ბიზნესისთვის.