Промислові роботи навколо нас; вони виробляють товари, які ми споживаємо, і транспортні засоби, якими ми керуємо. Для багатьох ці технології часто вважаються спрощеними. Зрештою, хоча вони мають унікальну здатність виробляти продукцію швидко та високої якості, вони працюють в обмеженому діапазоні рухів. Тож скільки насправді йде на програмування промислового робота?

Правда полягає в тому, що промислова робототехніка, звичайно, різниться за рівнем складності, навіть найпростіше застосування промислового робота далеке від функціональності plug and play. Інакше кажучи, рука робота, яка потребує обмежених рухів у межах осей X, Y та Z для щоденного виконання своїх завдань, вимагає не лише кількох рядків коду. У міру того як промислова робототехніка стає все більш досконалою, а традиційні фабрики перетворюються на розумні фабрики, кількість роботи та досвіду, які витрачаються на навчання цих штучних виробників, відповідно збільшуватиметься. Давайте розглянемо кілька способів програмування сучасного робота.

Підвіска Teach

Термін «робот» може викликати багато різних образів. Хоча широка громадськість може порівняти робота з тим, що вони бачили в кіно чи на телебаченні, у більшості галузей промисловості робот складається з роботизованої руки, яка запрограмована на виконання завдань різної складності з прийнятним рівнем якості.

Іноді ефективність можна визначити під час виробництва, і потрібно внести невеликі зміни в рухи робота. Зупинка виробництва для перепрограмування обладнання була б дорогим і непрактичним заходом; Загальноприйнята думка говорить про те, що кожен варіант цих рухів потрібно ретельно програмувати в комп’ютері, рядок за рядком; але це не може бути далі від істини.

Навчальна коробка, або її частіше називають підвіскою для навчання або пістолетом для навчання, — це міцний промисловий портативний пристрій, який дозволяє оператору керувати роботом у режимі реального часу, вводити логічні команди та записувати інформацію в комп’ютер робота.

Промислові роботи, як правило, працюють зі швидкістю, яка кидає виклик людському оку, але оператор, який використовує навчальну підвіску, може уповільнити роботу обладнання, щоб він міг будувати рухи робота відповідно до змін у процедурі. Цей процес може здатися простим для будь-кого, хто коли-небудь користувався контролером відеоігор, але це набагато більше, ніж просто знати, як вводити дані. Оператор, наприклад, повинен мати можливість візуалізувати найбільш ефективний шлях, яким буде рухатися робот, щоб рухи були суворо обмежені необхідними. Непотрібні рухи або збільшення часу, якими б незначними вони не здавалися, можуть мати хвилевий вплив на продуктивність виробничої лінії. Екстрапольований у часі неефективний шлях, накреслений роботом, може призвести до значних фінансових втрат для виробника.

Звичайно, швидкість кожного руху також потрібно враховувати, щоб робот міг виконувати спільні рухи якомога частіше. Ці рухи є більш ефективними з точки зору руху, припускаючи, що програміст має досвід реалізації. Дійсно, цей тип програмування може здаватися простим для того, хто спостерігає за процесом, але насправді на його освоєння можуть піти роки. Підвіски Teach існують протягом багатьох років і залишаються основним продуктом у світі робототехнічного програмування.

Офлайн-симуляції

Одним із найбільших ризиків для програмування промислового робота на заводі є простої, що виникають у результаті цього. Програміст повинен взаємодіяти з машиною, вносити зміни в код і перевіряти рух обладнання в контексті виробництва, перш ніж операції можуть відновитися. На щастя, програмне забезпечення для моделювання в режимі офлайн можна використовувати для наближення будь-яких змін коду, які збирається внести оператор, помилки можна виправити до того, як оновлення програмування почне працювати, і все це без припинення операцій. Немає жодних фінансових недоліків для автономного моделювання та небезпеки для оператора, оскільки моделювання можна запускати на ПК, розташованому за межами заводу.

Існує багато різних типів програм, які пропонують можливості моделювання в режимі офлайн, але принцип той самий: створюється віртуальне середовище, що репрезентує виробничий процес, і програмуються рухи за допомогою складної 3D-моделі.

Слід зазначити, що жодна програма не є кращою за будь-які інші, але одна може бути кращою залежно від складності програми. Привабливість цього типу програмування полягає в тому, що воно дозволяє програмісту не лише програмувати роботизовані рухи, але й реалізовувати та переглядати результати функцій виявлення зіткнень і майже промахів, а також записувати час циклу.

Оскільки програма створюється незалежно від пристрою на зовнішньому комп’ютері (а не вручну, як у випадку навчання з підвісним навчанням), вона дозволяє виробникам отримати вигоду від виробництва в короткій серії, маючи можливість швидко автоматизувати процес, не перешкоджаючи нормальній роботі.

У той час як навчання програмуванню підвіски пропонує дуже тонкий підхід до роботизованих налаштувань на фабричному цеху, мабуть, є більший плюс від можливості запускати оновлення програм у тестовому середовищі перед оновленням коду фізичного обладнання.

Програмування шляхом демонстрації

Цей метод загалом схожий на процес навчання підвіски. Наприклад, як і з підвіскою для навчання, оператор має можливість «показати» роботу з високою точністю серію нових рухів і зберегти цю інформацію в комп’ютері робота. Однак є кілька переваг, які створюють деякі відмінності між ними. Наприклад, навчальний кулон — це складний портативний пристрій, який містить багато різних елементів керування та функцій. Програмування за допомогою демонстрації зазвичай вимагає від оператора керувати рукою робота за допомогою джойстика (а не клавіатури). Це робить процес програмування набагато простішим і швидшим – дві речі, які призводять до скорочення часу простою.

Цей тип робототехнічного програмування також потребує менше часу для того, щоб оператор став навичками; оскільки сама задача запрограмована приблизно так само, як її виконає людина-оператор.

Майбутнє роботизованого програмування

Усі ці методи програмування займають своє місце у світі промислової робототехніки, але жоден із них не ідеальний. По-своєму розробка та впровадження кожного з них може перешкоджати виробництву та збільшити витрати виробника. Щоб навчити робота виконувати завдання, знадобиться час. У багатьох випадках навички оператора чи техніка можуть різко змінювати цей час від однієї програми до іншої.

Однак уявіть собі, якби промисловому роботу потрібно було лише «побачити» виконання завдання, щоб бездоганно виконувати його знову і знову. Вартість і час, пов’язані з програмуванням промислової робототехніки, значно зменшаться.

Якщо це здається занадто гарним, щоб бути правдою, ви можете ближче придивитися до індустрії робототехніки; цей тип навчання роботів уже в голові розробників промислових роботів. Теорія, що лежить в основі технології, є надійною; попросіть оператора показати роботу, як виконувати певне завдання, і дозволити роботу проаналізувати цю інформацію, щоб визначити найбільш ефективну послідовність рухів, які потрібно виконати, щоб відтворити завдання. Коли робот вивчає завдання, він має можливість відкривати нові способи вдосконалення способу виконання завдання.

Програмування більш складних роботів

Оскільки все більше і більше фабрик переходять на розумні фабрики та встановлюють більше автономного обладнання, завдання, які покладаються на роботів, ускладнюватимуться. Тим не менш, методи, які ми зараз використовуємо для програмування цих роботів, будуть змушені розвиватися. Незважаючи на те, що сучасне програмування виконується чудово, немає сумнівів, що штучний інтелект відіграватиме важливу роль у тому, як роботи навчаються.