Роботы смогли собрать стул из IKEA

Francisco Suárez-Ruiz et al. / Science Robotics, 2018

Инженеры из Сингапура научили двух роботов-манипуляторов собирать стул из IKEA из набора исходных деталей. Они самостоятельно берут детали, вставляют в них шканты и соединяют в единую конструкцию, рассказывают разработчики в журнале Science Robotics.

Сборка мебели из готовых наборов деталей с подробной инструкцией может казаться относительно легким занятием. Но роботам для этого требуется иметь точную систему позиционирования для того, чтобы правильно располагать детали, датчики усилия, для того, чтобы не сломать их, а также обладать несколькими другими навыками и знать точную последовательность сборки. В результате в этой области мало разработок и большинство из них могут выполнять только одну из базовых операций. Например, в 2015 году инженеры из Наньянского технологического университета под руководством Куанга Кыонга Фама (Quang-Cuong Pham) научили роботов вставлять деревянный шкант в паз мебели.

Теперь они доработали эту систему и научили роботов всем необходимым навыкам для сборки каркаса стула из набора деталей. Как и в прошлой работе, исследователи использовали два серийных робоманипулятора с захватами на конце и шестиосевыми датчиками усилия. Перед роботами установлена 3D-камера, помогающая им «видеть» детали и синхронизировать свои движения. Она накладывает на отсканированное пространство модели деталей и определяет положение настоящих деталей.

Поскольку робот имеет высокую, но не идеальную точность позиционирования, инженеры разработали интересный способ поиска паза для шканта. После того, как шкант соприкоснулся с поверхностью детали, робот начинает перемещать его по спирали до момента, когда деталь практически перестает оказывать сопротивление — это значит, что шкант оказался над пазом. После этого робот просто вставляет шкант до того, как сопротивление детали достигнет заранее заданного порогового значения.

Разработчики создали систему планирования движений, позволяющую роботам выполнять действия вместе, например, один из них держит деталь, а другой берет шкант и вставляет в паз. Кроме того, она помогает им не сталкиваться, несмотря на то, что их области движений пересекаются. Инженеры продемонстрировали работу роботов на примере деревянного стула из IKEA. На сборку стула из набора деталей роботам понадобилось чуть более двадцати минут (большая часть времени ушла не непосредственно на движения, а на их планирование):


Некоторые люди предпочитают собирать мебель не из готовых наборов, а из исходных материалов по своему проекту. Инженеры из Массачусетского технологического института создали для таких людей систему из нескольких роботов, которые могут самостоятельно нарезать детали для мебели из исходных материалов. После этого их остается только самостоятельно собрать или поручить это роботам наподобие тех, которые создали сингапурские исследователи.

Григорий Копиев

Нашли опечатку? Выделите фрагмент и нажмите Ctrl+Enter.