Фреймворк Робосборщик

Фреймворк Робосборщик (Robossembler Framework) предназначен для автоматизации разработки управляющих программ для роботов-манипуляторов, их отладки в виртуальных средах и оценки производительности.

Фреймворк состоит из следующих функциональных модулей

1. Модуль автоматической генерации последовательности сборки (as_generator) генерирует граф сборки из статической модели изделия с учётом дополнительных опций и ограничений.
2. Модуль построения технологических карт (pddl_configurator) использует модели производственного оборудования (робот-манипулятор,3D-принтер) для формирования спецификаций задач в PDDL-совместимом формате для передачи в систему планирования совместно с последовательностью сборки.
3. Модуль экспорта моделей в виртуальные среды (env_exporter) (игровые движки, движки физики, системы рендеринга, симуляторы) формирует т.н. ассеты, то есть модели, адаптированные для использования в виртуальных средах (тесселированные или подверженные ретопологии).
4. Модуль генерации наборов данных (dataset_generator) аггрегирует данные симуляции для их последующей обработки и машинного обучения с целью развития навыков робота.
5. Модуль исполнения планов управляет движениями и задачами робота в режиме реального времени. Совместимый со стандартом ROS2. Исходный код см. в репозитории robossembler-ros2
6. Модуль оценки производительности (benchmark) агрегирует информацию об эффективности методов получения навыков (вычислительная ресурсоёмкость, размер занимаемого дискового пространства) и эффективности самих навыков (скорость, точность).
7. Модуль управления виртуальными средами управляет запуском подходящих отработки конкретных навыков виртуальных сред. Исходный код см. в репозитории robossembler-ros2

Генератор последовательности сборки (ASP)

Данный программный модуль(cad_parts_adjacency_matrix.py) предназначен для решения задачи планирования сборки. Он формирует граф сборки состоящий из И/ИЛИ и оценивает полученные там решения по набору из 4-ёх формальных правил для проверки сгенерированного графа, давая обратную связь для инженеров-конструкторов.

Формальный правила называются предикатами. Модуль ASP предусматривает следующие разновидности предикатов:

• Предикат геометрической осуществимости. Верен для тех последовательностей сборки, которые удовлетворяют критерию геометрической осуществимости - когда все части графа сборки могут соприкосаться в определенной последовательности без каких либо столконовений.
• Предикат механической осуществимость. Верна для последовательности сборки, когда инструменты сборки могут осуществлять указанную операцию без каких либо коллизий с изделием.
• Предикат стабильной осуществимости. Верен для последовательности сборки, когда сборка на каждом из этапов приходит к стабильному состоянию.
• Предикат степеней свободы. Формируется на основе уже сгенерированных графов/графа сборки. В каких степенях свободы возможно перемещать деталь.

Верстак ARBench

Разметка моделей деталей и сборок для роботизированного производства.

Установка

Поддерживается версия FreeCAD>0.16. Скопируйте содержимое репозитория в директорию .FreeCAD/Mod/.

Экспорт мета-данных дeталей (en)

1. Click a small feature e.g. a circle
2. Press the feature frame creator (cone with a magnifying glass on it icon)
3. Chose type of feature to create
4. Chose feature parameters if relevant and the offset of the frame from the feature.
5. Repeat 4 for each feature you want on each part
6. Click a part and press the export to json button (block->textfile icon)
7. Save json
8. Use the json with whatever you want. E.g. arbench_part_publisher

Генерация пакетов деталей для симулятора Gazebo

Для генерации SDF-пакета из документа FreeCAD выделите нужные детали и нажмите "Gazebo Export" в пользовательском интерфейсе верстака ARBench, после чего будет для каждого отдельного твёрдого тела (детали, Solid; Compound пока не поддерживаются) будет создана директория со следующей структурой

name_of_part
├── model.sdf
├── meshes
│   └── part.dae
└── model.config

По умолчанию эти пакеты будут размещены в директории с документом FreeCAD. Чтобы добавить их в Gazebo нужно копировать сгенерированные директории в папку моделей (обычно ~/.gazebo/models).