В России запатентовали пневматический магнитный захват для робота-манипулятора

В современном мире роботы-манипуляторы используются для выполнения разных задач: сборки, изготовления деталей и обслуживания оборудования. Основная задача роботов — перемещение объектов в пространстве.

Манипулятор — это механизм, состоящий из соединённых подвижных частей (кинематических звеньев), которые преобразуют движение в действие захвата.

Для работы с компьютерным зрением в робототехнике нужны универсальные и эффективные решения, которые позволят захватывать и перемещать металлические объекты разных форм и размеров. Существующие разработки не полностью удовлетворяют потребности современных автоматизированных систем: некоторые из них слишком громоздкие и снижают грузоподъёмность робота-манипулятора, а другие не учитывают погрешность при сближении с объектом.

Учёные из МТУСИ предложили новое решение — пневматический магнитный захват для робота-манипулятора. Он может использоваться в процессах загрузки, разгрузки, укладки или раскладки ферромагнитных изделий.

Цель разработки — создать захватное устройство для роботов-манипуляторов, чтобы они могли работать с ферромагнитными деталями любой формы. Это позволит расширить сферы применения промышленных роботов и сделает их более универсальными.

Макет устройства протестировали в лабораторных условиях на роботе Kuka KR4 R600 в Центре робототехники МТУСИ.

Пневматический магнитный захват робота-манипулятора состоит из корпуса с поршнем и постоянным магнитом. Есть отверстия для подключения вакуумных магистралей.

Корпус выполнен из неферромагнитного материала, а постоянный магнит — из неодимового сплава. Магнит установлен на поршне с пазом под резиновый уплотнитель и защищён крышкой.

Захват крепится к роботу-манипулятору вертикально относительно его фланца. Крепление выполнено из лёгкого износостойкого материала. Шток, соединяющий корпус захвата и крепление робота-манипулятора, оснащён подпружиненным демпфером. Это позволяет увеличить допустимую погрешность при сближении с деталью.

Пневматический магнитный захват робота-манипулятора крепится на фланец с помощью пластиковой платформы и четырёх болтов.

Перемещается поршень с неодимовым магнитом по двум пневматическим магистралям, которые подключены через быстросъёмные цанговые штуцера. Для перемещения поршня в паз установлено уплотнительное кольцо.

Чтобы металлическая стружка не накапливалась на поверхности магнита, предусмотрена защитная крышка, закреплённая четырьмя болтами к алюминиевому корпусу.

При приближении к ферромагнитному изделию срабатывает подпружиненный демпфер: шток соединяет корпус захвата с креплением робота манипулятора, а пружина приводит в движение крышку, прикрученную к штоку. Во время захвата изделия по пневматической магистрали подаётся сжатый воздух, перемещая поршень к изделию.

При освобождении изделия по пневматической магистрали подаётся воздух, одновременно по другой магистрали воздух отбирается, возвращая поршень в исходное положение, – пояснила зав. кафедрой ИСУиА, профессор, д.ф.-м.н. Лилия Воронова.

Сотрудники кафедры ИСУиА МТУСИ провели испытания в вузе. Они показали, что захват имеет высокую удерживающую силу — 56 Н или 5,71041 кг при расстоянии до объекта 1 мм.

Грузоподъёмность робота, на котором проводили тестирование, составляет 4 кг. Это меньше максимальной грузоподъёмности захвата.

В отличие от других моделей, в этой используется неодимовый магнит. Благодаря этому система стала проще и надёжнее, так как в захватном механизме манипулятора нет токопровода.

Конструкция захватного устройства может меняться в зависимости от задачи. В Центре робототехники МТУСИ есть три версии захвата с разной удерживающей силой: 56 Н (5,71041 кг), 155 Н (15,876 кг) и 175 Н (17,861 кг).

Это делает пневматический магнитный захват робота-манипулятора полезным решением для сортировки металлических объектов вместе с компьютерным зрением.

Иллюстрация: нейросеть

30.08.2024


Подписаться в Telegram



Хайтек

Легкие и прочные: как Al-Sc сплавы покоряют промышленность
Легкие и прочные: как Al-Sc сплавы покоряют промышленность

3D-печать меняет правила игры: она дает б...

Световые качели: физики открыли новый способ управлять светом
Световые качели: физики открыли новый способ управлять светом

Физики научились управлять светом в кроше...

Тараканы-киборги — спасатели ближайшего будущего
Тараканы-киборги — спасатели ближайшего будущего

От зон стихийных бедствий до экстрем...

Томские ученые раскрыли секреты молекулярных взаимодействий
Томские ученые раскрыли секреты молекулярных взаимодействий

Ученые из Томского политехнического униве...

100 миллионов за молекулярный прорыв: в Уфе запустили супер-спектрометр
100 миллионов за молекулярный прорыв: в Уфе запустили супер-спектрометр

В Уфимском федеральном исследовательском центр...

От идеи до Росатома: история успеха проекта RSP
От идеи до Росатома: история успеха проекта RSP

В НИЯУ МИФИ создали онлайн-сервис —...

CARMA II — автономный робот, который делает ядерные объекты безопаснее
CARMA II — автономный робот, который делает ядерные объекты безопаснее

Передовая роботизированная система CARMA II ус...

Нейросети будущего: поляритоны в СПбГУ бьют рекорды точности
Нейросети будущего: поляритоны в СПбГУ бьют рекорды точности

Ученые из Санкт-Петербургского государств...

MIT учит дронов избегать столкновений: новый метод GCBF+
MIT учит дронов избегать столкновений: новый метод GCBF+

Инженеры из MIT придумали, как сдела...

Фокус на будущее: киноформные линзы меняют правила игры
Фокус на будущее: киноформные линзы меняют правила игры

Сотрудники лаборатории 3D-печати функциональны...

Российский минерал совершил революцию в мире двумерных материалов
Российский минерал совершил революцию в мире двумерных материалов

Ученые Томского политехнического университета ...

Свет из земли: как глина превратилась в дисплей
Свет из земли: как глина превратилась в дисплей

Мир дисплеев скоро изменится благодаря новым м...

В МИФИ создан радиоизотопный прибор для отечественной металлургии
В МИФИ создан радиоизотопный прибор для отечественной металлургии

В Национальном исследовательском ядерном униве...

Преодоление физических барьеров: на пути к новым квантовым технологиям
Преодоление физических барьеров: на пути к новым квантовым технологиям

Комментирует профессор Майя Вергниори, которая...

Поиск на сайте

Знатоки клуба инноваций


ТОП - Новости мира, инновации

Математика против вирусов: как ученые СПбГУ научились предсказывать эпидемии
Математика против вирусов: как ученые СПбГУ научились предсказывать эпидемии
Т-клетки и В-клетки: новые герои в борьбе с раком
Т-клетки и В-клетки: новые герои в борьбе с раком
Почему одни помнят сны, а другие нет? Ученые нашли ответ
Почему одни помнят сны, а другие нет? Ученые нашли ответ
Как Плутон потерял статус планеты и что нашли ученые
Как Плутон потерял статус планеты и что нашли ученые
Вода без яда: как томские ученые победили мышьяк
Вода без яда: как томские ученые победили мышьяк
Атомный ренессанс: Швеция возвращается к ядерной энергии
Атомный ренессанс: Швеция возвращается к ядерной энергии
Наука и Победа: школьники Чечни вспомнили великие достижения советских ученых
Наука и Победа: школьники Чечни вспомнили великие достижения советских ученых
Невидимая угроза: что скрывается в воздухе общественных туалетов
Невидимая угроза: что скрывается в воздухе общественных туалетов
Трава, которая объединяет: как пастбища снижают напряженность в Кении
Трава, которая объединяет: как пастбища снижают напряженность в Кении
От мигрени до Альцгеймера: что значат гормоны для мозга
От мигрени до Альцгеймера: что значат гормоны для мозга
Тайны диатомовых водорослей: что происходит, когда вода становится соленой
Тайны диатомовых водорослей: что происходит, когда вода становится соленой
Nature Genetics: Тайны ДНК помогут понять, что на самом деле вызывает рак
Nature Genetics: Тайны ДНК помогут понять, что на самом деле вызывает рак
Мозг и микросхемы: нижегородские ученые учат электронику бороться с эпилепсией
Мозг и микросхемы: нижегородские ученые учат электронику бороться с эпилепсией
Электричество против воспаления: ученые упростили лечение мочекаменной болезни
Электричество против воспаления: ученые упростили лечение мочекаменной болезни
Как понять, что нужно детям: в России создают новый подход к благополучию
Как понять, что нужно детям: в России создают новый подход к благополучию

Новости компаний, релизы

Более 200 нижегородцев посетили научные кинопоказы честь Дня российской науки
Школьников и студентов Хабаровского края приглашают написать всероссийский диктант «Наука во имя Победы»
На Фестивале «Москва — Точка старта» победили проекты из МИФИ
Международные эксперты оценили разработанную для нижегородского завода технологию
Ученые СПбГУ проанализировали взаимодействие спиртов с подсолнечным маслом для улучшения биодизельного топлива