Техническият университет в Мюнхен подготвя "печат за качество" в роботиката с нова методология за оценка на чувствителността

25.07.2025   |   Начало»Технологии

Редактор
Пепа Петрунова

Редактор
Пепа Петрунова

Когато автономните роботи взаимодействат с хората и самостоятелно изпълняват задачи, нивото им на чувствителност е от ключово значение за тяхната гъвкавост и безопасност. Към момента обаче няма стандартизирана процедура за тестване и оценяване на този съществен показател, както и на пригодността на индустриалните роботи за физическо взаимодействие.

Изследователи от Института по роботика и машинна интелигентност към Техническия университет в Мюнхен (TUM MIRMI) са разработили иновативна методология за оценка, която може да бъде използвана като база за сравняване на различни промишлени роботи, а в бъдеще и на мобилни, хуманоидни системи и роботизирани ръце.

Екипът има амбицията да превърне рамката в индустриален стандарт, а защо не и в своеобразен "печат за качество" в роботиката, какъвто според немските инженери безспорно е необходим на бързо развиващия се глобален пазар на роботи.

"Доброто познаване на способностите на дадена роботизирана система би било от голяма помощ за индустрията, тъй като предприятията се стремят да използват роботите по оптимален начин. Убедени сме, че Центърът за изкуствен интелект, безопасност и производителност в роботиката към TUM MIRMI ще прерасне в независим национален изпитвателен център за нуждите на сектора", коментират от екипа.

Едноръките манипулатори като отправна точка

Като първа стъпка в разработването на системата за оценяване изследователите тестват и категоризират роботи с един манипулатор от известни производители, които широко се използват в индустрията. Макар голяма част от моделите да изглеждат сходни помежду си, се оказва, че са налице сериозни разлики по отношение на сензорите, задвижванията, контролерите и управлението. Някои от системите са прецизни и мощни, но не толкова чувствителни, докато други се отличават с висока гъвкавост и деликатни движения, подходящи за безопасно взаимодействие с околната среда и с хора.

За да въведат скала при оценяването на разликите, инженерите от TUM разработват т. н. "Дърво на роботиката", базирано на "Дървото на живота" на Чарлз Дарвин. Схемата представя фундаментално различни помежду си адаптации на разнообразни типове роботи спрямо техния "хабитат" – приложението или работната среда.

"Фокусирахме се върху основното предназначение или умение на всеки робот и изследвахме колко добре системата следва дадена траектория за изпълнението на ключови задачи, как се позиционира в пространството, колко деликатен е контактът й с повърхностите и колко безопасна би била при евентуален сблъсък с човек", разказват от екипа.

25 нюанса безопасност

Само по отношение на тактилните умения учените разграничават 25 различни нива на чувствителност. За целта те изчисляват дали приложената сила към дадена повърхност не е по-голяма от действително необходимата и дали по този начин роботът би могъл евентуално да нарани човек.

Скалата е оформена като паякообразна диаграма, базирана на 25-те измервания, като дори незапознат с материята техник или оператор може с един поглед да разбере колко чувствителен и безопасен е съответният робот.

Силните и слабите страни на всяка конфигурация

В зависимост от резултатите от различните тестове, на които роботите се подлагат по време на изпитването, те попадат в четири основни категории – "индустриални роботи", "коботи", "меки роботи" и "тактилни роботи". При хирургичните системи решаващият фактор е прецизността. При платформите за заводски и складови приложения обаче приоритетът е върху силата, мощността, товароносимостта и издръжливостта, посочват от TUM. Ключова при тях е и повторяемостта – способността им да изпълняват едно и също действие или движение отново и отново в рамките на дълги периоди от време.

Като комбинират популярните съществуващи метрики по отношение на движенията на роботите с новата схема за измерване на тактилните показатели, инженерите от MIRMI могат да предоставят на сектора първата цялостна и надеждна рамка за оценка на чувствителността и пригодността на даден робот за различни физически взаимодействия.

Ключови думи: TUM   MIRMI   индустриални роботи   роботика   коботи   мобилни роботи   меки роботи   чувствителност   печат за качество   стандарт  

Област: Роботика