Роботи змогли зібрати стілець з IKEA

Інженери з Сінгапуру навчили двох роботів-маніпуляторів збирати стілець з IKEA з набору вихідних деталей. Вони самостійно беруть деталі, вставляють в них шканти і з'єднують в єдину конструкцію, розповідають розробники в журналі.

Збірка меблів з готових наборів деталей з детальною інструкцією може здаватися відносно легким заняттям. Але роботам для цього потрібно мати точну систему позиціонування для того, щоб правильно розташовувати деталі, датчики зусилля, для того, щоб не зламати їх, а також володіти кількома іншими навичками і знати точну послідовність збірки. У результаті в цій області мало розробок і більшість з них можуть виконувати тільки одну з базових операцій. Наприклад, у 2015 році інженери з Наньянського технологічного університету під керівництвом Куанга Кионга Фама (Quang-Cuong Pham) навчили роботів вставляти дерев'яний шкант у паз меблів.

Тепер вони допрацювали цю систему і навчили роботів усім необхідним навичкам для складання каркасу стільця з набору деталей. Як і в минулій роботі, дослідники використовували два серійних робоманіпулятори із захопленнями на кінці і шестиосевими датчиками зусилля. Перед роботами встановлена 3D-камера, що допомагає їм «бачити» деталі і синхронізувати свої рухи. Вона накладає на відсканований простір моделі деталей і визначає положення справжніх деталей.

Оскільки робот має високу, але не ідеальну точність позиціонування, інженери розробили цікавий спосіб пошуку паза для шканта. Після того, як шкант зіткнувся з поверхнею деталі, робот починає переміщати його по спіралі до моменту, коли деталь практично перестає чинити опір - це означає, що шкант опинився над пазом. Після цього робот просто вставляє шкант до того, як опір деталі досягне заздалегідь заданого порогового значення.

Розробники створили систему планування рухів, що дозволяє роботам виконувати дії разом, наприклад, один з них тримає деталь, а інший бере шкант і вставляє в паз. Крім того, вона допомагає їм не стикатися, незважаючи на те, що їх області рухів перетинаються. Інженери продемонстрували роботу роботів на прикладі дерев'яного стільця з IKEA. На складання стільця з набору деталей роботам знадобилося трохи більше двадцяти хвилин (більша частина часу пішла не безпосередньо на рухи, а на їх планування):

Деякі люди воліють збирати меблі не з готових наборів, а з вихідних матеріалів за своїм проектом. Інженери з Массачусетського технологічного інституту створили для таких людей систему з декількох роботів, які можуть самостійно нарізати деталі для меблів з вихідних матеріалів. Після цього їх залишається тільки самостійно зібрати або доручити це роботам на зразок тих, які створили сінгапурські дослідники.