АДАПТИВНОЕ ОБОРУДОВАНИЕ И ТЕХНОЛОГИЧЕСКАЯ ОСНАСТКА ДЛЯ АВТОМАТИЧЕСКОЙ СБОРКИ

Обложка

Цитировать

Полный текст

Аннотация

В настоящее время промышленные роботы широко применяются для выполнения задач с контролем положения с минимальным контактом, таких как точечная сварка, покраска распылением, упаковка и погрузочно-разгрузочные работы. Однако выполнение задач сборки с высокими допусками по-прежнему представляет большую проблему для роботов из-за различных неопределенностей в отношении собираемых деталей, таких как крепления, исполнительные инструменты. Для корректировки этих погрешностей необходимо выполнение точного движения, которое называется адаптацией положения детали. Адаптации движения можно достичь путем активных или пассивных средств, а также их комбинации. Методы пассивной адаптации основаны на применении упругих и демпфирующих элементов. Конструкции спроектированы таким образом, что силы, возникающие в точках контакта деталей, корректировали ошибки их положения. Методы активной адаптации основаны на адаптивном управлении с обратной связью, когда процесс сборки и положение деталей регулируются автоматически путем измерения положения и контактных усилий. С этой точки зрения, развитие исследований и разработок привело к появлению передовых роботизированных технологий для промышленного применения. Проанализированы современные технологии роботизированной сборки, чтобы понять технологические тенденции развития промышленных роботов, выявить ограничения технологий и уточнить направления будущих исследований в этой области. В данной статье особый интерес представляют типовые операции «вал – втулка». Стратегии контроля сборки классифицируются на основе типа соединения. Подробно обсуждаются стратегии управления роботизированной сборкой и ограничения существующих технологий с целью определения будущих направлений исследований по адаптивному управлению роботизированной сборкой.

Об авторах

Михаил Владимирович Вартанов

Московский политехнический университет

Email: natalia.vartanova@ba.ru
ORCID iD: 0000-0002-6057-9478

Нгуен Ван Линь

Московский политехнический университет

ORCID iD: 0000-0003-4754-1632

Список литературы

  1. Xu L.D. et al. AutoAssem: an automated assembly planning system for complex products // Proceedings of the IEEE Transactions on Industrial Informatics. 2012. V. 8. Iss. 3. P. 669–678, DOI: doi.org/ 10.1109/TII.2012.2188901.
  2. Park H. et al. Dual arm peg in-hole assembly with a programmed compliant system // Proceedings of the Ubiquitous Robots and Ambient Intelligence (URAI). 2014. P. 431–433. DOI: doi.org/10.1109/URAI.2014.7057477.
  3. Quek Z.F. et al. Sensory substitution of force and torque using 6-DOF tangential and normal skin deformation feedback // Proceedings of the IEEE International Conference on Robotics and Automation, IEEE. 2015. P. 264–271. DOI: doi.org/10.1109/ICRA.2015.7139010.
  4. Yun S.K. Compliant manipulation for peg-in hole: is passive compliance a key to learn contact motion? // Proceedings of the IEEE International Conference on Robotics and Automation, IEEE. 2008. P. 1647–1652. DOI: doi.org/10.1109/ROBOT.2008.4543437.
  5. Fukukawa T., Park J., Fukuda T. Precise assembly of ring part with optimized hollowed finger // ROBOMECH Journal. 2016. V. 16. P. 13–15. DOI: doi.org/10.1186/s40648-016-0055-1.
  6. Tran, C.T. Increasing the technological reliability of automatic assembly of cylindrical joints based on rotational motion and low-frequency vibrations: dis. ...cand. those. Sciences: 02/05/08 / Tran Chung Ta. Moscow, 2021. 155 p.
  7. Park H. et al. Robotic peg-in hole assembly by hand arm coordination // The Journal of Korea Robotics Society. 2015. V. 10. P. 42–51. DOI: doi.org/10.7746/jkros.2015.10.1.042
  8. Mol N. et al. Nested compliant admittance control for robotic mechanical assembly of misaligned and tightly toleranced parts // Proceedings of the IEEE International Conference on Systems, Man, and Cybernetics (SMC), IEEE. 2017. P. 2717–2722. DOI: //doi.org/10.1109/SMC.2016.7844650.
  9. Song H.C., Kim Y.L., Song J.B. Automated guidance of peg-in-hole assembly tasks for complex-shaped parts // Proceedings of the IEEE/RSInternational Conference on Intelligent Robots and Systems (IROS). 2014. P. 4517–4522. DOI: //doi.org/10.1109/IROS.2014.6943202.
  10. Jasim I.F., Plapper P.W., Voos H. Model-free robust adaptive control for flexible rubber objects manipulation // Proceedings of the Emerging Technologies and Factory Automation (ETFA), IEEE. 2015. P. 1–8. DOI: doi.org/ 10.1109/ETFA.2015.7301500.
  11. Korpela C. et al. Towards the realization of mobile manipulating unmanned aerial vehicles (MM-UAV): peg-in-hole insertion tasks // Proceedings of the IEEE International Conference on Technologies for Practical Robot Applications, IEEE. 2013. P. 1–6. DOI: //doi.org/10.1109/TePRA.2013.6556353.
  12. Cho H. et al. Cartesian sensor less force control for industrial robots // Proceedings of the IEEE/RSJ International Conference on Intelligent Robots and Systems (IROS), IEEE. 2014. P. 4497–4502. DOI: //doi.org/10.1109/IROS.2014.6943199
  13. Lee D.H. et al. Peg-in-hole assembly with dual-arm robot and dexterous robot hands // Proceedings of the IEEE Robotics and Automation Letters, IEEE. 2022. V. 7. Iss. 4. P. 8566–8573. DOI: //doi.org/ 10.1109/LRA.2022.3187497.
  14. Wang K.J. Fuzzy sliding mode joint impedance control for a tendon-driven robot hand performing peg-in-hole assembly // Proceedings of the IEEE International Conference on Robotics and Biomimetics, IEEE. 2017. P. 2087–2092. DOI: //doi.org/10.1109/ROBIO.2016.7866637.
  15. Bdiwi M., Winkler A., Such J. Improved peg-in hole (5-pin plug) task: intended for charging electric vehicles by robot system automatically // Proceedings of the International Multi–Conference on Systems, Signals and Devices, IEEE. 2015. P. 1–5. DOI: //doi.org/10.1109/SSD.2015.7348200.
  16. Jain R.K., Saha S., Majumder S. Development of piezoelectric actuator based compliant micro gripper for robotic peg-in-hole assembly // Proceedings of the IEEE International Conference on Robotics and Biomimetics, IEEE. 2013. P. 1562–1567. DOI: //doi.org/10.1109/ROBIO.2013.6739689.
  17. Nguyen Van Dung. Increasing the technological reliability of a robotic assembly based on the development of a robot control algorithm // Izvestia of Tula State University, 2022, no. 4, pp. 518–528. doi: 10.24412/2071-6168-2022-4-518-528.
  18. Vartanov M.V., Nguyen Van Linh. Recognition of contact states of non-rigid cylindrical parts during robotic assembly based on the support vector machine // Assembly in mechanical engineering, instrument making, 2024, no. 1, pp. 3–10. DOI: //doi.org/10.36652/0202-3350-2024-25-1-3-10.
  19. Ramirez-Alpizar I.G., Harada K., Yoshida E. Human-based framework for the assembly of elastic objects by a dual-arm robot // ROBOMECH Journal 4. 2017. V. 20. P. 902. DOI:// doi.org/10.1186/s40648-017-0088-0.
  20. Cho H. et al. Cartesian sensor-less force control for industrial robots // Proceedings of the IEEE/RSJ International Conference on Intelligent Robots and Systems (IROS), IEEE. 2014. P. 4497–4502. DOI: //doi.org/10.1109/IROS.2014.6943199.
  21. Takahashi J., Fukukawa T., Fukuda T. Passive alignment principle for robotic assembly between a ring and a shaft with extremely narrow clearance // IEEE/ASME Trans. Mechatron. 2016. V. 21. Iss. 1. P. 196–204. DOI: //doi.org/10.1109/TMECH.2015.2448639.
  22. Jain R.K., Saha S., Majumder S. Development of piezoelectric actuator based compliant micro gripper for robotic peg-in-hole assembly // Proceedings of the IEEE International Conference on Robotics and Biomimetics (ROBIO), Shenzhen. 2013. P. 1562–1567. DOI: //doi.org/10.1109/ROBIO.2013.6739689.
  23. Savarimuthu T.R., Liljekrans D., Ellekilde L.P. Analysis of human peg-in hole executions in a robotic embodiment using uncertain grasps // Proceedings of the 9th International Workshop on Robot Motion and Control (RoMoCo), IEEE. 2013. P. 233–239. DOI: //doi.org/10.1109/RoMoCo.2013.6614614.

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML
Скачать

Согласие на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика»

1. Я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных»), осуществляя использование сайта https://journals.rcsi.science/ (далее – «Сайт»), подтверждая свою полную дееспособность даю согласие на обработку персональных данных с использованием средств автоматизации Оператору - федеральному государственному бюджетному учреждению «Российский центр научной информации» (РЦНИ), далее – «Оператор», расположенному по адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А, со следующими условиями.

2. Категории обрабатываемых данных: файлы «cookies» (куки-файлы). Файлы «cookie» – это небольшой текстовый файл, который веб-сервер может хранить в браузере Пользователя. Данные файлы веб-сервер загружает на устройство Пользователя при посещении им Сайта. При каждом следующем посещении Пользователем Сайта «cookie» файлы отправляются на Сайт Оператора. Данные файлы позволяют Сайту распознавать устройство Пользователя. Содержимое такого файла может как относиться, так и не относиться к персональным данным, в зависимости от того, содержит ли такой файл персональные данные или содержит обезличенные технические данные.

3. Цель обработки персональных данных: анализ пользовательской активности с помощью сервиса «Яндекс.Метрика».

4. Категории субъектов персональных данных: все Пользователи Сайта, которые дали согласие на обработку файлов «cookie».

5. Способы обработки: сбор, запись, систематизация, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передача (доступ, предоставление), блокирование, удаление, уничтожение персональных данных.

6. Срок обработки и хранения: до получения от Субъекта персональных данных требования о прекращении обработки/отзыва согласия.

7. Способ отзыва: заявление об отзыве в письменном виде путём его направления на адрес электронной почты Оператора: info@rcsi.science или путем письменного обращения по юридическому адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А

8. Субъект персональных данных вправе запретить своему оборудованию прием этих данных или ограничить прием этих данных. При отказе от получения таких данных или при ограничении приема данных некоторые функции Сайта могут работать некорректно. Субъект персональных данных обязуется сам настроить свое оборудование таким способом, чтобы оно обеспечивало адекватный его желаниям режим работы и уровень защиты данных файлов «cookie», Оператор не предоставляет технологических и правовых консультаций на темы подобного характера.

9. Порядок уничтожения персональных данных при достижении цели их обработки или при наступлении иных законных оснований определяется Оператором в соответствии с законодательством Российской Федерации.

10. Я согласен/согласна квалифицировать в качестве своей простой электронной подписи под настоящим Согласием и под Политикой обработки персональных данных выполнение мною следующего действия на сайте: https://journals.rcsi.science/ нажатие мною на интерфейсе с текстом: «Сайт использует сервис «Яндекс.Метрика» (который использует файлы «cookie») на элемент с текстом «Принять и продолжить».