Программное обеспечение для диагностики и безотказной работы роботов разработали во Владивостоке
Ученые из Инженерной школы Дальневосточного федерального университета (ИШ ДВФУ), Института автоматики и процессов управления и Института проблем морских технологий Дальневосточного отделения Российской академии наук (ДВО РАН) создали программный модуль для автоматической диагностики дефектов датчиков и неполадок в электроприводах роботов различного … Читать далее
Ученые из Инженерной школы Дальневосточного федерального университета (ИШ ДВФУ), Института автоматики и процессов управления и Института проблем морских технологий Дальневосточного отделения Российской академии наук (ДВО РАН) создали программный модуль для автоматической диагностики дефектов датчиков и неполадок в электроприводах роботов различного вида и назначения. Система сама компенсирует выявленные дефекты в реальном масштабе времени. Информация об этом была представлена на международной конференции International Conference on Control, Automation and Diagnosis (ICCAD’19), которая прошла 2-4 июля в Гренобле (Франция), информирует «Тихоокеанская Россия».
С помощью программного модуля робот может определять постоянные и переменные ошибки сигналов датчиков, неполадки в электромеханических приводах и вносить корректировки в их управляющие сигналы. Модуль отсеивает возможные внешние помехи, устраняя искажения сигналов датчиков. Это позволяет сохранить все показатели качества работы в заданных пределах, передает пресс-служба ДВФУ.
«Иногда даже в хорошей системе возникают проблемы. Появляются внешние помехи, искажающие программные сигналы, выходят из строя датчики, перегреваются двигатели или из-за попадания посторонних включений возрастает трение. Мы создали математические наблюдатели, идентификаторы и фильтры, которые реализовали в едином программном модуле. С его помощью робот сохраняет точность своей работы. Он сам может идентифицировать возникающие дефекты, определить их величину и, подобно человеку, сформировать сигналы, компенсирующие негативные последствия от этих дефектов. При этом наш программный модуль не сильно усложняет систему управления», — рассказал заведующий кафедрой автоматизации и управления Инженерной школы ДВФУ Владимир Филаретов.
Доцент кафедры автоматизации и управления Александр Зуев добавил, что разработка методов определения дефектов и последующей коррекции управляющих сигналов мехатронных систем сейчас интенсивно ведётся во всём мире. Однако во всех известных методах учёным не удавалось в полной мере учесть динамику роботов, поскольку требовались сложные математические преобразования, что снижало качество диагностики. Кроме того, ранее удавалось корректировать управляющие сигналы только для простых машин при появлении дефектов только в одном датчике.
По словам учёного, математический аппарат, реализованный в программном обеспечении, позволяет роботу точно определять дефекты и компенсировать их последствия при наличии комплексных внешних помех, когда из строя выходят сразу несколько датчиков и изменяются параметры электропривода. Программное обеспечение универсально и может применяться на всех типах роботов.
На конференции ICCAD’19 учёные ДВФУ также рассказали о новом принципе управления интеллектуальными промышленными роботами. Он заключается в способности управлять программными сигналами роботов сразу на нескольких уровнях — исполнительном и стратегическом. Новый принцип позволяет учесть неизбежные погрешности при изготовлении механических частей роботов и скорректировать их управляющую программу таким образом, чтобы машины могли выполнять сверхточные задачи и сохранять высокую производительность. Созданный модуль для диагностики и компенсации дефектов стал частью универсальной программы интеллектуального управления программными сигналами роботов.
Работа выполнена при поддержке правительства Российской Федерации (государственный контракт №2.11216.2018/11.12), гранта Российского научного фонда (16-19-00049-P), гранта Президента РФ MK-1987.2018.8, и программы Российской академии наук №30.