Пневматичната роботика на Festo отговаря на изкуствения интелект

Festo ще демонстрира ръката на пневматичния робот BionicSoftHand на панаир в Хановер 2019. В комбинация с BionicSoftArm, пневматичен лек робот, тези Future Concepts са подходящи за сътрудничество между човек и робот.

BionicSoftHand е пневматично задействан, така че да може да взаимодейства безопасно и директно с хората. За разлика от човешката ръка, BionicSoftHand няма кости. Пръстите му се състоят от гъвкави конструкции на духала с въздушни камери. Колоните са затворени в пръстите от специално 3D текстилно палто, плетено от еластични и високоякостни нишки. С помощта на текстила е възможно да се определи точно къде структурата се разширява и генерира мощност и къде се предотвратява разширяването. Това го прави лек, гъвкав, адаптивен и чувствителен, но същевременно способен да упражнява силни сили.

Изкуствен интелект

Методите на обучение на машините са сравними с тези на хората: или по положителен, или в отрицателен начин - те изискват обратна връзка вследствие на техните действия, за да се класифицират и учат от тях. BionicSoftHand използва метода за обучение за подсилване.

Това означава: Вместо да имитира конкретно действие, на ръката се дава просто цел. Използва метода за изпробване и грешка, за да постигне целта си. Въз основа на получената обратна връзка, той постепенно оптимизира действията си, докато задачата най-накрая бъде успешно решена.

По-конкретно, BionicSoftHand трябва да завърти 12-странично кубче, така че предварително определена страна се насочва нагоре в края. Необходимата стратегия за движение се преподава във виртуална среда с помощта на дигитален близнак, който се създава с помощта на данни от камера за дълбоко засичане чрез компютърно зрение и алгоритмите на изкуствения интелект.

Пропорционални пиезо клапани за прецизен контрол

За да поддържат усилията за поставяне на BionicSoftHand възможно най-ниски, разработчиците специално са проектирали малък, цифрово контролиран терминал на клапана, който е монтиран директно върху ръката. Това означава, че тръбите за управление на захващащите пръсти не трябва да се изтеглят през цялото рамо на робота. По този начин BionicSoftHand може бързо и лесно да се свързва и да работи само с една тръба за подаване на въздух и отработен въздух. С използваните пропорционални пиезо клапани движенията на пръстите могат да бъдат прецизно контролирани.

Строгото разделяне между ръчната работа на фабричния работник и автоматизираните действия на робота все повече се отменя. Работните им диапазони се припокриват и се сливат в работно пространство за сътрудничество. По този начин човекът и машината ще могат едновременно да работят заедно върху един и същ детайл или компонент - без да се налага да бъдат екранирани един от друг поради съображения за безопасност.

BionicSoftArm е компактно по-нататъшно развитие на Fion's BionicMotionRobot, чийто обхват от приложения е значително разширен. Това е възможно благодарение на модулния му дизайн: Той може да се комбинира с до седем пневматични сечми и въртящи се задвижвания. Това гарантира максимална гъвкавост по отношение на обхвата и мобилността, като по този начин му позволява да заобикаля препятствия, дори и в най-стегнатите пространства, ако е необходимо. В същото време е напълно гъвкав и може да работи безопасно с хората. Възможно е пряко сътрудничество между човек и робот с BionicSoftArm, както и използването му в класически SCARA приложения, като задачи за избор и поставяне.

Гъвкави възможности за приложение

Модулната ръка на рамото може да се използва за най-различни приложения, в зависимост от дизайна и монтирания захват. Благодарение на гъвкавата си кинематика, BionicSoftArm може да взаимодейства директно и безопасно с хората. В същото време кинематиката улеснява адаптирането му към различни задачи на различни места в производствената среда: елиминирането на скъпи устройства за безопасност като клетки и светлинни бариери скъсява времето за преобразуване и по този начин позволява гъвкава употреба - напълно в съответствие с адаптивната и икономично производство

BionicFinWave: Подводен робот с уникално задвижване на перките

Природата ни учи впечатляващо как трябва да изглеждат оптимални системи за задвижване за определени плувни движения. За да продължат напред, морските планари и сепия създават непрекъсната вълна с перките си, която напредва по цялата им дължина. За BionicFinWave екипът на биониката беше вдъхновен от това вълнообразно движение на перките. Въртенето изтласква водата назад, създавайки тяга напред. Този принцип позволява на BionicFinWave да маневрира напред или назад чрез система от акрилни тръби.

Двете му странични перки са напълно отливани от силикон и не изискват подпори или други поддържащи елементи. Двете перки са прикрепени вляво и вдясно от девет малки лосткови рамена, които от своя страна се задвижват от два серводвигателя. Две съседни колянови валове предават силата на лостовете, така че двете перки да могат да се придвижват поотделно, за да генерират различни модели на вала. Те са особено подходящи за бавно и прецизно движение и завихряне на по-малко вода, отколкото например винтово задвижване. Карданно съединение е разположено между всеки сегмент на лоста, за да се гарантира, че коляновите валове са гъвкави. За тази цел коляновите валове, включително ставите и свързващият прът, са направени от пластмаса в едно парче, използвайки процеса на 3D печат.

Интелигентно взаимодействие на голямо разнообразие от компоненти

Останалите елементи в тялото на BionicFinWave също са 3D-отпечатани, което дава възможност на сложните му геометрии на първо място. Със своите кухини те действат като флотационни единици. В същото време цялата технология за контрол и регулиране е водонепроницаема, безопасно инсталирана и синхронизирана в много стегнато пространство.