Робота научили вырезать скульптуры изогнутой проволокой
Инженеры из Швейцарии и Израиля создали робота для горячего вырезания фигур сложной формы из пенополистирола. Он держит двумя руками нагреваемую проволоку и меняет в процессе резки ее изгиб, чтобы вырезать поверхности сложной формы. Статья будет представлена на конференции SIGGRAPH 2020.
Обновление: в июле 2020 года статья с описанием работы появилась в журнале ACM Transactions on Graphics.
Терморезак — это простой инструмент, позволяющий быстро вырезать из пенополистирола фигуры разной формы. Его можно использовать как альтернативу 3D-принтеру для быстрого прототипирования или как инструмент для полноценного создания деталей. Например, терморезаки части используют в авиамоделировании.
Терморезак состоит из натянутой металлической проволоки, нагреваемой электрическим током, что позволяет расплавлять пенополистирол при соприкосновении с ним. Двигая проволоку относительно куска пенополистирола, можно управлять конечной формой предмета, но она так или иначе будет образована линейчатыми поверхностями, поэтому этот инструмент нельзя использовать для создания вогнутых поверхностей, а для создания выпуклых часто приходится делать много срезов.
Инженеры под руководством Стелиана Короса (Stelian Coros) из Швейцарской высшей технической школы Цюриха создали терморезак с активно изгибаемой во время резки проволокой, что позволяет создавать более сложные поверхности. Чтобы проволоку было просто изгибать и двигать, разработчики поместили ее между двумя руками робота YuMi. Двигая концами двух манипуляторов он может не только поворачивать проволоку, но и менять степень ее натяжения и изгибать
Алгоритм управления роботом получает желаемую форму предмета и рассчитывает для нее траектории движения обоих манипуляторов. Траектории состоят из множества дискретных кривых, применив к которым интерполяцию можно получить единую поверхность среза. Для каждого среза алгоритм рассчитывает такой набор кривых, чтобы по итогам среза как можно сильнее уменьшить разницу между поверхностью модели предмета и поверхностью среза. На каждом следующем шаге он рассчитывает текущее отклонение от идеальной формы и создает новый набор кривых для его минимизации.
Разработчики продемонстрировали способности робота на нескольких примерах, часть из которых в принципе не могла быть вырезана с помощью обычного терморезака: сфере, вогнутой поверхности и стенфордском кролике — классической фигуре, применяемой в статьях по компьютерному моделированию.
Ранее мы рассказывали о роботе, создающем скульптуры из щебня, выкладывая веревки определенным образом. Веревки сдерживают щебень, а после выкладывания всех слоев лишний щебень осыпается и удаляется.
Григорий Копиев
Управлять им может один человек
Инженеры из немецкого стартапа FORMIC Transportsysteme разработали полуавтоматическую систему для транспортировки тяжелых крупногабаритных грузов. Ее основной компонент — шестиколесные роботизированные платформы, каждая из которых способна перевозить на себе до 2,5 тонн груза. Несколько робоплатформ могут объединяться в единую группу с грузоподъемностью до 37,5 тонн, автоматически отслеживая и синхронизируя движения между собой, сообщает New Atlas. При поддержке Angie — первого российского веб-сервера Когда в ограниченном пространстве производственного цеха требуется переместить объект, который имеет большие габариты и массу (крупногабаритный станок или другое тяжелое промышленное оборудование), то в такелажных работах задействуют подкатные роликовые системы перемещения. Они представляют собой отдельные небольшие тележки на роликах с плоской опорой для груза сверху. Несколько тележек подкатываются под груз и каждая принимает часть общей массы на себя. Однако существенным минусом такого подхода остается необходимость вручную контролировать дальнейшее перемещение груза. Инженеры из стартапа FORMIC Transportsysteme, созданного на базе Технологического института Карлсруэ, разработали роботизированный вариант подкатных платформ, с помощью которых можно автоматизировать процесс перемещения массивных крупногабаритных грузов. Каждая платформа представляет собой отдельного самодвижущегося робота на шести колесах — по три с каждой стороны. Благодаря такой конструкции робоплатформа способна двигаться вперед, назад, разворачиваться на месте, а также преодолевать небольшие неровности, встречающиеся на пути. https://www.youtube.com/watch?v=6JOdteRghJg Самостоятельно каждая платформа системы может перемещать на себе груз массой до 2,5 тонн и может поднимать грузы, расположенные на минимальной высоте от пола около 25 мм. Отдельные платформы способны объединяться в группу и действовать совместно как единое целое. В этом случае модули отслеживают и синхронизируют свое взаимное положение и перемещение с помощью встроенных видеокамер, а также обмениваясь радиосигналами. Управляет системой оператор с помощью пульта с джойстиками, на экране которого отображается текущее положение всех модулей, а также их взаимная ориентация относительно друг друга. К примеру, можно заставить платформы повернуть груз на месте вокруг вертикальной оси, проходящей через выбранную оператором точку. Для того чтобы выполнить эту команду, все составляющие группу модули автоматически разворачиваются на месте на нужные углы таким образом, чтобы их совместное движение в результате приводило к повороту установленного на них объекта вокруг заданной точки. Благодаря этому можно совершать точные маневры с грузом в ограниченном пространстве. https://www.youtube.com/watch?v=sKYYZj0_y0g На данный момент максимальное возможное число модулей в рое ограничено пятнадцатью из соображений безопасности управления ими, но в будущем количество может быть увеличено. Общая грузоподъемность пятнадцати робоплатформ составляет 37,5 тонн, однако, по словам разработчиков, для большинства работ будет достаточно трех, а управлять перемещением груза может один человек. Старт продаж системы должен начаться в этом году. А вот если груз упакован в контейнеры массой не более 25 килограмм, то не исключено, что работу с таким грузом в недалеком будущем можно будет доверить человекоподобному роботу Apollo, разрабатываемому американской компанией Apptronik. Несмотря на то, что Apollo позиционируется как робот общего назначения, на первое время его основной деятельностью должна стать работа с грузами на складах и в производственных помещениях.