Фото: Антон Тушин
Многие компании готовы внедрять роботов уже сейчас, но их останавливает дефицит кадров – у сотрудников не хватает именно практического опыта «общения» с роботами. Ростех и технологический партнер Госкорпорации, компания Rozum Robotics, решили помочь будущим специалистам по робототехнике и выводят на рынок уникальный учебный комплекс RozumLab.
Это полноценное рабочее место, оснащенное роботом-манипулятором PULSE. Несмотря на то, что он был разработан для промышленной автоматизации, этот робот отлично справляется с задачами и в других сферах. К примеру, «освоил» профессию бариста и отлично играет в шахматы. Совсем скоро PULSE начнет свою образовательную деятельность и станет «общаться» со студентами вузов и колледжей. Как выглядит PULSE, на что он способен и чему может научить – в нашем материале.
Кобот – новое слово в робототехнике
Учебный комплекс RozumLab предназначен для изучения исследовательских задач в робототехнике. Студентам должен помочь главный «герой» комплекса – кобот PULSE 75. Кобот (сокращение от коллаборативный робот) – это робот, предназначенный для прямого взаимодействия с человеком.
Первого кобота разработали в 1996 году Эдвард Колгейт и Майкл Пешкин из Northwestern University (США). К этому времени обычных промышленных роботов производили уже более 30 лет. Однако «кобот» стал новым словом в робототехнике, во всех смыслах. Кстати, сам термин так понравился Wall Street Journal, что они включили его в список Words of Tomorrow (Слова завтрашнего дня). По-настоящему популярными коботы стали после 2008 года, когда датская компания Universal Robots выпустила первый серийный образец робота UR5 – это самый популярный кобот на сегодняшний день.
Коллаборативные роботы применяются на предприятиях по всему миру. По разным оценкам, рост рынка коллаборативной робототехники составит до 48% ежегодно и к 2024 году мировой объем рынка коботов достигнет 9 млрд долларов.
Самое явное преимущество коботов понятно уже из их названия – это безопасное взаимодействие с человеком. В этом плане они совершенно не похожи на промышленных роботов. Последние запрограммированы выполнять определенные операции без учета работающих рядом с ними людей. Работать с промышленными роботами бок о бок порой травмоопасно для человека – историй о таких производственных травмах немало. Именно поэтому роботы на предприятиях трудятся в специально отведенных местах, окрашены в яркие цвета и перед любым взаимодействием с человеком робота предварительно отключают.
Коботы же даже останавливаются при прикосновении к ним – для этого они оснащены специальными датчиками, которые контролируют положение человека. Таким образом, коботы просто созданы для коллаборации с человеком. Такой совместный труд на 85% эффективнее, чем самостоятельная деятельность кобота или человека.
При всей своей «человечности», все же кобот – это машина. А это значит, он может выполнять быстрее цикличные процессы, меньше ошибается и не устает. Сегодня коботы трудятся во многих отраслях: медицинской, автомобильной, фармацевтической, на предприятиях пищевой промышленности.
Рука на PULSE: шесть степеней свободы
Большинство коллаборативных роботов имеют небольшие размеры: вес – до 15-20 кг, высота – около 1,5 метров. Кобот последнего поколения PULSE 75 представляет собой легкий робот-манипулятор весом 12,6 кг и грузоподъемностью 6 кг.
PULSE можно назвать долгожителем – гарантированный жизненный цикл робота превышает 25 тыс. часов или три года непрерывной работы 24/7. Внешне он тоже вполне привлекателен – в отличие от традиционных манипуляторов, роботизированная «рука» PULSE работает без внешних приводов. Это значит, что сервоприводы и другие элементы, обеспечивающие подвижность, спрятаны внутри «суставов» уникальной конструкции. Кроме эстетической стороны, это позволяет добиться лучшей подвижности и микронной точности – с максимально возможным отклонением в 0,1 мм.
Кроме того, PULSE имеет шесть степеней свободы (от англ. Six Degrees of Freedom) –возможность совершать геометрические движения в трехмерном пространстве, а именно двигаться вперед/назад, вверх/вниз, влево/вправо, а также совершать повороты вокруг каждой из трех взаимно перпендикулярных осей. На практике это означает, что с помощью PULSE можно автоматизировать 95% всех производственных задач.
Установка, настройка и отладка такого кобота проста даже для тех, кто не имеет опыта программирования. Продвинутые пользователи могут использовать программный интерфейс для создания более сложных алгоритмов управления роботом. Доступны две реализации API – на Java и Python. Для перепрофилирования кобота PULSE достаточно установить на него любой другой захватный механизм. Это сделать несложно благодаря наличию универсального фланца международного стандарта.
Сегодня роботы-манипуляторы PULSE уже успешно применяются для автоматизации производственных процессов. Они отлично справляются с рутинной работой, связанной с загрузкой, выгрузкой, перемещением объектов. Используют PULSE и для обслуживания станков ЧПУ. Кобот также готов взять на себя все риски проведения лабораторных тестов. Из него может выйти отличный сварщик.
Несмотря на то, что манипулятор PULSE изначально был разработан для промышленной и коммерческой автоматизации, этот кобот успешен и в других сферах. Пример такого нестандартного использования – робот-шахматист по имени Настенька или робот-бариста, который работает с профессиональным кофейным оборудованием и готов 24/7 готовить неизменно отличный кофе. Кстати, свою дебют роботизированный бариста совершил в прошлом году на «Иннопроме» – угощал кофе гостей и участников выставки.
Совсем скоро PULSE займется образовательной деятельностью – Ростех и Rozum Robotics выводят на рынок роботизированный комплекс для обучения студентов вузов и колледжей.
RozumLab: учебная ячейка с роботом
Мобильная установка RozumLab – это полноценное рабочее место, оснащенное коботом PULSE. Длина конструкции не превышает полутора метров, а масса – 200 кг. В комплектацию также входят стандартное захватное устройство для робота, набор датчиков и кнопок, подсветка для безопасной работы, ноутбук и точка доступа. В зависимости от специализации вуз может выбрать дополнительную техническую комплектацию – это готовые комплекты «Безопасность», «Техническое зрение», «Специализированные грипперы» и «Вакуумные захватные устройства».
При этом комплекс легко интегрируется в учебный процесс – к нему прилагается набор готовых программ для лабораторных работ. Курс рассчитан на 14 недель обучения. Благодаря открытому API и вариативности поддерживаемых языков программирования учебные заведения могут самостоятельно дополнять и расширять курс на базе RozumLab.
Сегодня во многих университетах нет таких готовых лабораторных ячеек для работы с коботами. RozumLab научит студентов не только теории, но и практике, реально применимой на производстве. Это позволит подготавливать и выпускать квалифицированных и востребованных специалистов по робототехнике.
Интерес к разработке растет с каждым днем – сейчас ведутся переговоры более чем с 40 вузами, с двумя из них уже подписываются контракты. География сбыта на первом этапе – Россия и страны СНГ. Также ведутся переговоры с высшими учебными заведениями стран Прибалтики, рассматривается Скандинавия. Ожидается, что в этом году в вузы будут поставлены до 25 комплексов RozumLab, а в следующем году – от 25 до 40 таких учебных ячеек с роботами.
