Новости Оператор в VR-шлеме шевелит пальцем за тысячу км — робот повторяет движение быстрее, чем вы моргаете

NewsMaker

I'm just a script
Премиум
28,555
46
8 Ноя 2022
LimX Dynamics показала мобильного работника, который не боится упасть.

<div class="articl-text-cover" style="position:relative;width:100%;max-width:800px;margin-left:auto;margin-right:auto;aspect-ratio:1200/676;margin-bottom:2rem;overflow:hidden">
zjdhbfxhpvry0wx6czulas0c47fd9cg3.jpg

<div itemprop="articleBody"> Промышленные роботы десятилетиями работали в строго отведённых зонах. Манипулятор стоял у конвейера или верстака, брал детали из заранее известной точки и повторял одну и ту же последовательность движений. Стоило перенести предмет на пол, поставить его на другую полку или изменить обстановку, как привычная схема переставала работать. LimX Dynamics пытается убрать подобное ограничение с помощью нового комплекта для автономной мобильной работы TRON 2.

Модуль превращает TRON 2 из неподвижного манипулятора в робота, который сам перемещается по помещению, осматривает окружающее пространство и работает с предметами на разной высоте. Машина может подъехать к нужному месту, изменить положение корпуса, дотянуться до объекта и продолжить движение уже с грузом в руках. Производитель рассчитывает использовать платформу для разработки систем, способных выполнять реальные задачи в складах, цехах, офисах и на объектах технического обслуживания.

TRON 2 построен по модульному принципу. Разработчики могут собрать двурукую версию для работы за столом, двуногую конфигурацию или вариант с колёсными ногами. Новая система мобильного манипулирования объединяет руки с подвижным основанием и управляет всем корпусом как единым механизмом, а не как набором независимых узлов.

Подобная координация нужна даже для простого поднятия коробки с пола. Робот должен правильно поставить ноги или колёса, наклонить корпус, сохранить равновесие, вывести руки к предмету и рассчитать усилие захвата. Если каждый привод действует отдельно, движения получаются медленными и неустойчивыми. Система управления всем телом заранее согласует работу основания, корпуса и манипуляторов, поэтому TRON 2 может тянуться вниз, подниматься, приседать и менять высоту без остановки всей операции.

Рабочая зона не ограничена столешницей. Конструкция позволяет брать предметы с пола, взаимодействовать с полками и дотягиваться до элементов на высоте до полутора метров. В типичном помещении на этом уровне находятся выключатели, кнопки лифта, ручки, панели управления и средние полки стеллажей. Производитель подчёркивает, что робот рассчитан на объекты, разбросанные по всему человеческому рабочему пространству, а не аккуратно разложенные перед неподвижной рукой.

Каждый манипулятор имеет семь степеней свободы. Под степенью свободы понимают отдельное направление движения сустава: поворот, сгибание или смещение. Семь управляемых сочленений позволяют менять положение локтя и кисти, обходить препятствия и подбираться к предмету под удобным углом. Радиус действия одной руки достигает 73 сантиметров. Сферический механизм запястья расширяет диапазон движений при захвате и переноске предметов.

Максимальная нагрузка на вытянутую руку составляет три килограмма, а при более выгодном положении манипулятор поднимает до пяти килограммов. Суммарная предельная грузоподъёмность двух рук достигает десяти килограммов. Концы манипуляторов перемещаются со скоростью до пяти метров в секунду, а заявленная точность повторного позиционирования составляет плюс-минус 0,5 миллиметра. Значения получены в лаборатории LimX Dynamics и могут меняться в зависимости от конфигурации и условий работы.

На место захвата можно установить простой механический зажим или более сложную роботизированную кисть. Стандартный захват развивает усилие до 20 ньютонов и раскрывается на 85 миллиметров. Подобного диапазона достаточно для коробок, инструментов, бутылок и многих деталей, но конкретные возможности зависят от формы, массы и материала предмета.

За окружающей обстановкой следят камеры глубины. В этом варианте датчики устанавливаются на голове и запястьях, поэтому робот видит как общую сцену, так и пространство непосредственно возле захватов. Камера глубины записывает обычное цветное изображение и одновременно измеряет расстояние до поверхностей. На основе этих данных программа строит трёхмерную модель помещения, определяет положение объектов и выбирает точку, за которую удобнее взяться.

Отдельный комплект восприятия предназначен для трёхмерного картографирования, определения местоположения и навигации. TRON 2 может собирать облако точек, то есть пространственный набор координат стен, пола, оборудования и других препятствий. Затем система сопоставляет текущие показания датчиков с картой, прокладывает маршрут и корректирует движение при изменении обстановки. Производитель заявляет поддержку работы внутри зданий, на открытых площадках и в многоэтажных пространствах. Среди возможных мест применения названы заводские коридоры, дороги промышленных парков и подземные технические тоннели.

Мобильность зависит от выбранной нижней части корпуса. На обычных опорах робот движется со скоростью от двух до трёх метров в секунду и преодолевает уклон до 15 градусов. Колёсные ноги увеличивают скорость до трёх-пяти метров в секунду, а предельный уклон возрастает до 30 градусов. Максимальная высота ступени составляет 20 сантиметров.

На ровной поверхности мобильная платформа перевозит до 30 килограммов, при подъёме по лестнице допустимая масса снижается до 20 килограммов. Робот умеет перемещаться в четырёх направлениях, поворачивать, приседать, менять высоту корпуса и вставать после падения. Датчики также определяют расстояние до земли, чтобы система могла учитывать неровности и перепады высоты.

Для лестниц применяется управление с опорой на зрение. Камеры распознают ступени, после чего программа рассчитывает движение для каждого шага. Колёсная конфигурация предназначена прежде всего для быстрых перемещений по относительно ровным поверхностям, а обычные опоры позволяют работать там, где колёса теряют преимущество. Возможность менять нижние модули даёт разработчикам одну платформу для нескольких типов экспериментов.

TRON 2 получил активные границы безопасности для рук. Программное обеспечение ограничивает опасные траектории и снижает риск столкновения манипуляторов с корпусом, оборудованием или человеком. При отключении питания резервная схема удерживает руки на месте, чтобы тяжёлые звенья не упали и не повредили предметы рядом.

Управлять руками можно дистанционно с помощью гарнитуры виртуальной реальности. Задержка между движением оператора и реакцией робота заявлена на уровне 100 миллисекунд. Подобный режим используют не только для ручной работы, но и для сбора обучающих данных . Человек выполняет нужную операцию, а система записывает изображения, положения суставов и команды. Затем накопленные примеры применяют для обучения алгоритма, который должен повторять задачу самостоятельно.

Разработчики также подготовили среду для моделей, которые связывают зрение, язык и действия. В англоязычной робототехнике их называют Vision-Language-Action, или VLA. Программа получает изображение с камер и текстовую команду, распознаёт объекты, делит поручение на отдельные шаги и формирует движения. Команда «возьми коробку с пола и поставь на стеллаж» должна превратиться в маршрут, выбор нужного предмета, расчёт захвата, подъём и перенос.

Подобные модели относятся к воплощённому искусственному интеллекту . В отличие от чат-бота, робот не ограничивается ответом на экране. Любая ошибка приводит к физическим последствиям: машина может уронить груз, зажать предмет, задеть человека или выбрать непроходимый путь. Поэтому одной языковой модели недостаточно. Системе нужны точное восприятие пространства, контроль усилий, устойчивость, планирование движения и постоянная проверка результата.

LimX Dynamics предлагает готовые примеры алгоритмов и инструменты для сбора, очистки, разметки и хранения данных. Платформа поддерживает языки Python и C++, робототехнические среды ROS 1 и ROS 2, а также симуляторы NVIDIA Isaac Sim, MuJoCo и Gazebo. Виртуальная модель позволяет сначала проверить движение на компьютере, а затем перенести обученный алгоритм на настоящую машину.

Встроенный вычислительный модуль использует процессор Intel Core Ultra и накопитель объёмом два терабайта. Разработчикам открыт доступ к программным интерфейсам высокого и низкого уровня. Первый вариант подходит для работы с готовыми командами движения, второй позволяет напрямую управлять суставами и создавать собственные системы стабилизации или планирования.

Питание обеспечивает литиевая аккумуляторная батарея напряжением 46,8 вольта и ёмкостью девять ампер-часов. Зарядка от 20 до 80% занимает около 30 минут, полный цикл от 20 до 100% длится примерно 54 минуты. Для колёсной версии предусмотрено автоматическое возвращение к зарядной станции, что важно при длительном патрулировании или регулярных перевозках.

Новая конфигурация пока остаётся платформой для разработчиков и исследовательских групп, а не готовым универсальным работником. Производитель не приводит независимых данных о надёжности в загруженном складе, точности распознавания незнакомых предметов или продолжительности непрерывной автономной работы. Заявленные характеристики описывают аппаратные возможности, но реальная польза будет зависеть от программного обеспечения и качества обучения.

Главное отличие TRON 2 от привычной роботизированной руки заключается не в отдельной камере или более сильном захвате. Машина объединяет передвижение, трёхмерное восприятие и работу двумя руками. Робот может искать предметы за пределами заранее подготовленного стола, подъезжать к ним и менять положение всего корпуса. Именно способность действовать в непредсказуемом человеческом пространстве определит, смогут ли мобильные манипуляторы выйти из демонстрационных лабораторий на склады, производства и объекты обслуживания.
 
Источник новости
www.securitylab.ru

Похожие темы