ROBOTIQUE | Робототехника
20 февраля 2019
CATCH – двурукий робот для сборки урожая огурцов
Выращивание огурцов — трудоемкая и дорогостоящая работа. Чтобы облегчить её и сделать дешевле, ученые Fraunhofer Institute of Production Systems and Design Technology (IPK) разрабатывают простой, легкий и интеллектуальный двурукий робот для автоматизации сбора урожая овощей, — сообщает Robotics.ua.
Цель проекта
Коммерческое выращивание огурцов происходит на огромных полях, для обработки которых требуется небольшая группа сезонных рабочих. Они работают в тандеме со специальной техникой и оборудованием.
Эта работа утомительна и повторяющаяся. Кроме того, она также становится все более дорогостоящей в таких странах, как Германия, где рост заработной платы затрудняет конкуренцию с международными рынками. Чтобы предотвратить переезд в такие районы, как Индия и Восточная Европа, Фраунгофер работает совместно с немецкими и испанскими исследователями в проекте Gucing Gathering — Green Field Experiments (CATCH) для создания робота, который может взять на себя работу по уборке урожая и аналогичные сельскохозяйственные задачи. Подробный проект мы уже видели в роботе для сбора клубники от компании Octinion.
Это цель, которую легко сформулировать в теории, но поле для огурцов не похоже на заводскую площадку, где окружающая среда легко контролируема, и все может быть настроено на использование сильных сторон робота, одновременно сводя к минимуму его недостатки. Фермы известны повышенной загрязненностью, где работники должны находиться на улице при всевозможных погодных условиях. Более того, свет меняется в течение дня, что затрудняет роботам проводить анализ того, что они видят, и тот факт, что зеленые огурцы прячутся среди зеленой листвы, тоже представляет трудность.
Чтобы решить эти проблемы, команда CATCH разрабатывает роботизированную систему с двумя руками, изготовленную из недорогих легких модулей, которые предназначены для надежной и продуктивной работы. В идеале, он должен быть в состоянии идентифицировать спелые огурцы и использовать захватные руки с пятью степенями свободы, чтобы сорвать плоды и аккуратно сложить их в контейнер. По скорости он должен соответствовать или превышать уровень человека – 13 огурцов в минуту.
Подробнее о роботе
Проект CATCH разрабатывает три прототипа роботов. Один использует вакуумную технологию захвата, второй – бионные челюсти, а третий – модульную руку, предназначенную для обработки огурцов. Система с двумя руками будет использовать программное обеспечение, разработанное Humanob Industrialbot I, но модифицированное под сельскохозяйственные задачи.
«Робот может, например, отодвигать листья в сторону, используя симметричные или асимметричные движения», — говорит доктор Драголюб Сурдилович, ученый из Fraunhofer IPK. — «В результате он может автоматически менять направление на ходу, чтобы приблизиться, а затем схватить овощ».
Робот будет использовать оптическое и тактильное восприятие, которое будет включать в себя мультиспектральные камеры, связанные с интеллектуальной системой обработки изображений, чтобы отличить огурцы от лозы и листьев. По словам инженеров, испанский партнер CATCH CSIC-UPM уже разработал камеру, которая может обнаруживать и находить плоды с 95-процентным коэффициентом успеха. Цель состоит в том, чтобы заставить робота отличать спелые огурцы от неспелых.
Обновленный андроид WALK-MAN из IIT (+видео)
После финала DARPA Robotics Challenge в июне 2015 года, робототехники из Итальянского технологического института (IIТ) начали работать над улучшением возможностей своего гуманоидного робота WALK-MAN. Андроид является частью более крупного проекта, финансируемого Европейской комиссией, который включает в себя множество научно-исследовательских институтов и университетов, вносящих вклад в развитие различных аспектов робота, от моделирования до локомоции и манипуляций. После целых пяти лет работы проект WALK-MAN находится на этапе окончательной проверки, и он получил последнее серьезное обновление, чтобы стать действительно полезным в будущем,- передает Robotics.ua.
Основные новшества робота
Версия, которую IIT представил недавно, имеет ряд усовершенствований оборудования, начиная с переработанной рамы из алюминия, магниевых сплавов и титана. Эти легкие материалы устранили 31 килограмм WALK-MAN, снизив его вес с 133 кг до 102 кг. С меньшим количеством массы, особенно в верхней части тела, робот стал быстрее, ловче и лучше способен держать равновесие, а это очень важные качества для работы в тех зонах бедствий, для которых он предназначен. Приводы верхней части корпуса также установлены новые. Даже с меньшей батареей 1кВт/с WALK-MAN сможет работать около 2 часов.
Оригинальный WALK-MAN был далеко не самым тонким из человекоподобных роботов, но новая версия более компактна как по ширине, так и по глубине, что облегчает ее проход через дверные проемы. IIT сотрудничал с университетом Пизы над разработкой биоморфных рук с 19 степенями свободы, которые могут надежно захватывать самые разнообразные предметы и достаточно сильные, чтобы нести 10 кг в течение более 10 минут.
Чтобы продемонстрировать новые возможности, WALK-MAN принял участие в сценарии, моделирующем промышленный завод, который был поврежден землетрясением и на нем наблюдаются утечки газа и пожар. Это одна из ситуаций, куда нежелательно отправлять людей, и роботы были бы как никогда полезны.
Более подробно о новом роботе рассказывает Никос Цагаракис, старший исследователь проекта IIT WALK-MAN в следующем интервью:
Что появилось в обновленной версии WALK-MAN?
Новый WALK-MAN имеет улучшенную верхнюю часть тела, которая легче и мощнее первой версии. Верхний корпус позволил нам уменьшить общий вес робота до 102 килограмм. Несмотря на это, руки имеют на 40 процентов больше силы с грузоподъемностью 10 кг, по сравнению с 7 кг в первой версии. Вычислительная мощность была увеличена, а программное обеспечение существенно улучшено, что позволяет роботу использовать более надежные модули управления в режиме реального времени. Это позволяет выполнять более быстрые действия и задачи, чем исходный прототип.
Какие конкретные проблемы вы пытались решить, сделав эти обновления, и каковы уроки вы извлекли из создания первой версии робота для DRC в 2015 году?
Основные проблемы были связаны с размерами и весом робота, а также с физическими характеристиками рук. Снижение веса робота также принесло пользу и для его передвижения. Уменьшенные размеры верхней части корпуса обеспечивают более высокую гибкость для работы в среде человека. Новая версия может поднимать более тяжелые грузы в течение более длительных периодов времени, идти быстрее и стабильнее, и потребляет меньше энергии, выполняя более сложные скоординированные движения.
Сколько из того, что мы видим на видео, является автономным, а сколько управляемым удаленно?
Робот подчиняется человеческому оператору примерно на 80 процентов своих действий, с некоторыми локальными автономными функциями, связанными с действиями движения тела и стабилизацией.
Каков статус проекта сейчас и что произойдет с WALK-MAN после завершения проекта?
Проект WALK-MAN получит окончательную сборку, и очень скоро будет готова его презентация. На последнем этапе проекта была выполнена проверка платформы с помощью серии сценариев задач, которые робот должен был выполнять под контролем человека. Это был чрезвычайно успешный проект, который недавно был выбран Европейской комиссией, как один из самых успешных. Мы продолжим работу над платформой WALK-MAN вне проекта, сосредоточив внимание на улучшении возможностей передвижения и манипуляций.
Что является самой большой проблемой, над которой вы сейчас работаете в проекте WALK-MAN?
Основными задачами являются постепенное увеличение автономности управления роботом и достижение более быстрого исполнения. Получение более быстрой локомоции, а также демонстрация более надежной физической эффективности взаимодействия — это также две проблемы, которые мы хотим решить. В частности, мы надеемся продемонстрировать более богатый набор навыков, которые включают определенный уровень автономии, чтобы справиться с трудными задачами в манипуляционных нагрузках и нарушениях движений.
MeHandS — новый бионический протез от российской компании
Компания MaxBionic выпустила ролик о своём новом продукте, бионическом протезе MeHandS. Пользователь протеза Валентина рассказала, какие ощущения она испытала.
