В России сегодня не хватает квалифицированных специалистов для работы с промышленными роботами. В виду активной роботизации нашей страны подготовка молодых кадров остается ключевой задачей на ближайшие годы. Снижение эксплуатационных расходов на предприятиях также можно назвать основной потребностью на рынке робототехники. Уменьшение расходов может быть достигнуто за счет повышения технологической гибкости и производительности предприятия, улучшения условий труда и степени безопасности сотрудников. И в этом помогают роботы-манипуляторы, которые используются в большинстве отраслей промышленности. Студенты электротехнического факультета Пермского Политеха Никита Назаров и Алексей Духанин разработали робота-манипулятора для обучения молодых специалистов основам программирования промышленных роботов.
Робот-манипулятор – это тип промышленных роботов с функциями, аналогичными работе человеческой руки. Манипулятор может быть как самостоятельным устройством, так и находиться в составе более сложного роботизированного комплекса. Роботы способны с высокой точностью выполнять сложные повторяющиеся задачи даже в опасных условиях. Они могут использоваться в автомобильной промышленности, в медицине, где могут заменить помощника в операционной. А в сфере образования такие разработки позволяют провести полный урок робототехники (введение, сборка, программирование и тестирование) за очень короткое время.
Разработка студентов позволит познакомиться с манипулятором, моделируя различные сценарии и задачи, которые могут встретиться на производстве. Например, загружать и выгружать детали, позиционировать заготовки для дальнейшей обработки, перемещать детали от одного технологического узла к другому, устанавливать готовую продукцию на поддон для удобства хранения и обеспечения безопасности его транспортировки.
Сам процесс обучения проходит на практических и лабораторных занятиях. Отличительной чертой проекта является то, что учащиеся проводят все лабораторные работы на реальном оборудовании, на самом манипуляторе, а не в компьютерных программах. Обучение с помощью робота-манипулятора может улучшить понимание основ робототехники, повысить уровень компетенции в области программирования и управления роботами, а также подготовит студентов к будущей работе в промышленности.
«Все элементы робототехнического комплекса отечественного производства или привезены из дружественных стран. Главными особенностями разработки являются наличие линейных электромеханических приводов, обеспечивающих как высокую грузоподъемность, так и точность позиционирования. Продукт прост в сборке и установке, и позволяет работать с отечественными микрокомпьютерами и ПО. Робот разработан с целью минимизации усилий в изготовлении составных частей и корпуса, что дает преимущество перед аналогами в скорости и стоимости производства», – поделился студент электротехнического факультета ПНИПУ Никита Назаров.
Студенты оценили ключевые для потребителя характеристики, по которым у продукта есть преимущества перед аналогами. Так, предел досягаемости манипулятора составляет два метра, а номинальная нагрузка – 20 килограммов, что больше чем в четыре раза превышает характеристики иностранных разработок. Стоимость продукта составила 320 000 рублей, тогда как стоимость альтернативы доходит до 2-3 миллионов. Разработанный робот способен заменить на российском рынке иностранные аналоги.
В дальнейшем политехники планируют осуществить мелкосерийное производство на базе лабораторий ПНИПУ и продажу робототехнического комплекса. Продукт в первую очередь необходим образовательным организациям, машиностроительным предприятиям и центрам дополнительного образования для подготовки будущих специалистов в области промышленной робототехники.