Компания «АРКОДИМ» провела испытания шестиосевого промышленного робота

Разработка «АРКОДИМ» — не просто попытка скопировать и догнать производителей, существующих на рынке десятки лет. Она позволит в скором времени освоить производство современных сверхточных коллаборативных российских промышленных роботов.

Инновация заключается в наличии в суставах робота системы двойных энкодеров. Данная технология появилась в мире относительно недавно и у разных производителей свои алгоритмы работы с ней — каждый идёт своим путём.

Генеральный директор ООО «АРКОДИМ» Артём Барахтин рассказал о данной разработке:

«Простыми словами это можно объяснить так. Робот приводится в движение с помощью серводвигателей, крутящий момент которых передаётся на исполнительное звено посредством редукторов. На валу серводвигателя есть встроенный внутренний энкодер, который сообщает контроллеру робота положение вала. Теоретически, зная положение вала, контроллер «понимает» положение самого робота. Но теория от практики порой сильно отличается.

У редукторов есть люфт. У новых он «заводской» и обусловлен особенностями производства. Со временем при изнашивании элементов редуктора люфты увеличиваются. Теоретически в программное обеспечение можно внести корректировку «заводского» люфта. Но точность этой корректировки будет относительной, так как разные редукторы могут отличаться показателями люфта в определённых границах.

Ещё на погрешности позиционирования влияют деформации корпуса робота и редукторов под нагрузкой.

И как раз для решения проблем с точностью позиционирования и монтируется второй энкодер на исполнительных звеньях робота. Теперь уже алгоритм понимания положения робота выглядит иначе:

• Контроллер даёт команду провернуться валу серводвигателя N-ое количество раз.
• После заданного количества поворотов вала, без учёта люфтов и деформаций, робот в идеале должен находится в некоей расчётной точке. Но из-за люфтов редуктора и деформаций корпуса, редукторов под нагрузкой, реальное положение отличается от расчётного.
• При движении исполнительных звеньев робота, контроллер получает ещё данные и от внешних энкодеров. Эти данные дают реальное положение робота в пространстве.
• Информация с внешнего и внутреннего энкодеров позволяет нам определить деформации редуктора. Зная его коэффициент жёсткости, мы можем определить момент, возникающий в суставе робота. Дальше, объединяя информацию по всем двигателям, мы сможем получить величину силы, приложенной к исполнительному органу робота. Эта информация позволит нам оценить деформации не только в редукторах, но и в корпусе робота и компенсировать её программно (получить поправочные коэффициенты).
• Контроллер сравнивает полученные данные от внутренних и внешних энкодеров, анализирует люфты и деформации. В результате анализа он выходит на некие поправочные коэффициенты, которые будут автоматически на лету учитываться при движении робота. Анализ и корректировка происходят постоянно во время работы робота, что в результате сильно повышает его точность позиционирования.

Немного, другими словами, и чем отличается данная разработка от уже имеющихся у разных производителей.

Суть в том, что один энкодер стоит на валу двигателя, а все различия начинаются со второго. Кто-то ставит сразу после редуктора и тем самым убирает погрешность позиционирования, связанную с люфтом. У нас же энкодер стоит на корпусе самого звена робота и высчитывает погрешности, связанные не только с люфтом в редукторах, но и с деформациями самого корпуса робота, которые возникают при перемещении тех или иных объектов.

Сейчас производители один раз калибруют робота на заводе и продают. Под действием разных нагрузок робот испытывает разные деформации и его точность всегда разная в зависимости от того, какой груз он перемещает. Наш же робот сам себя калибрует во время движения на лету. Т.е. каждый пройденный миллиметр даёт информацию для калибровки прохождения следующего миллиметра — всё в реальном времени. И самое главное не зависит от груза. Т.е. робот может одновременно работать в технологическом процессе, где требуется высокоточно перемещать несколько разных предметов разного веса.

В общем предпатентный поиск показал, что наш робот тянет на изобретение».

Испытание продемонстрировало, что опытный образец робота уверенно держит десятую долю миллиметра по всем трём направлениям. И это всего лишь первые тесты.