8.8 KiB
| title | slug |
|---|---|
| О проекте | / |
Мотивация
Идея создания роботов, которые воспроизводят сами себя, занимает умы человечества с середины 20 века. Джон фон Нейман - отец-основатель информатики, был одним из первых, кто задачился этим вопросом по серьёзному. Тем не менее, за прошедшие десятилетия, тема так и не вышла за рамки академических кругов. Все известные широкой публике проекты собирающих самих себя машин не нашли своего применения ни в промышленности, ни в повседневной жизни.
Вполне возможно, что это происходит по той причине, что самовоспроизводство не рассматривается с практической точки зрения - как технология, способная привнести ощутимый вклад улучшение качества жизни людей и общества. Эксперименты исследовательских ВУЗов лишь подкрепляют эту точку зрения.
В тоже время, коммерческие компании также не готовы прибегать к технологиями самовоспроизводства. Робототехнические комплексы не проектируются для автономной эксплуатации, а чрезмерная автоматизация несёт дополнительные риски. Развитие коллаборативных технологий ещё дальше смещает внимание компаний от такой постановки задачи.
То есть с одной стороны мы видим исключительно академические эксперименты, лишённые какой-либо прикладной ценности. С другой стороны мы наблюдаем за тем, как ведущие мировые компании избегают полностью автоматизировать производство.
В рамках проекта Robossembler мы постараемся разрешить это противоречие и использовать технологии самовоспроизводства для достижения практической пользы. На наш (и не только - см. Чернов А.Ю.) взгляд технологии самовоспроизводства действительно важны - они способны, например, обеспечить зачастую критически важную масштабируемость производственной системы (резко нарастить производство какого-то жизненно-важного для общества ресурса - например, респираторов).
Рамки проекта
Мы начнём с конца, а именно с процесса сборки, с автоматизацией которого есть проблемы даже у самых технологичных производителей.
В рамках проекта мы создадим цифровую модель производственной линии, где роботы манипуляторы собирают свои копии и сразу же вводят их в работу, чем и достигается их частичное самовоспроизводство.
Наш подход отличается от подходов современных производителей манипуляторов тем, что мы будем создавать изначально автономную систему, где не предполагается присутствия человека. Мы будем использовать материалы, технологии и условия эксплуатации, которые могут быть недопустимы для неавтономных промышленных систем. После ввода в эксплуатацию производственная линия будет самостоятельно собирать изделия, осуществлять их наладку и ввод в эксплуатацию.
Таким образом, при наличии достаточного количества поступающих на вход линии комплектующих, линия будет непрерывно наращивать свой производственный потенциал.
Почему именно манипуляторы? (а не ЧПУ станки или ещё что-нибудь)
- манипуляторы покрывают довольно большой класс производственных задач при наличии разнообразного сменного инструмента;
- задача сборки манипуляторов до сих пор слабо автоматизирована даже у ведущих производителей. Мы покажем каким образом требование "безлюдности" позволит это осуществить.
Звенья манипулятора будут обладать следующими свойствами:
- Конструкция обеспечивает максимальное использование пространства вокруг робота, что хорошо для автономных систем, оперирующих в небольшом объёме, и для совместной сборки несколькими роботами;
- Кабельные и ременные соединения сложны в монтаже, поэтому конструкция манипулятора не будет их предусматривать; вместо этого мы будем стремиться к созданию кабелей-стержней, вмонтированных в роторы моторов;
- Не учитываются требования безопасности и эстетичности (которые строго соблюдаются для коллаборативных роботов).
Роботы-манипуляторы будут оснащаться шестиугольными рабочими столами - местами, где будет осуществляться сборка. Столы будут обеспечивать:
- легкое подключение к нему оснований манипуляторов с помощью специальных надёжных электрических разъемов, которые предстоит разработать;
- электропитание и управление - рабочий стол будет включать в себя систему управления для всех подключаемых к нему манипуляторов;
- столы будут подключаться друг к другу, образуя связанную локальной сетью большую производственную линию, где будет возможна организация конвейеров.
Простота реализации сборки достигается помощью формовки корпусов с помощью компаунда. Благодаря этому мы избавляемся от крепежа и необходимости производить отдельно корпус. Материал компаунда можно подобрать таким образом, чтобы обеспечить оптимальный теплоотвод, дешевизну (без оглядки на безопасность для человека), удобную утилизацию и повторную переработку компонентов манипулятора. Первый кандидат - вспененный полимер на основе кремнезёма(не нефтепродукт). Его легко растворять, склеивать - неисправные манипуляторы будут погружаться в растворитель и разбираться на комплектующие без ущерба для них самих.