В международном журнале Journal of Intelligent Manufacturing с самым высоким уровнем цитируемости категории Q1 была опубликована статья сотрудников Лаборатории интеллектуальных робототехнических систем Института информационных технологий и интеллектуальных систем Казанского федерального университета.

Тема исследования затронула необходимость разработки системы безопасности, основанной на компьютерном зрении, для коллаборативного робота-манипулятора.

В работе над статьей Camera-based safety system for collaborative assembly (Система безопасности на основе камер для коллаборативной сборки) приняли участие: заведующий кафедрой интеллектуальной робототехники и руководитель ЛИРС Евгений Магид, ведущий научный сотрудник Эльвира Чеботарева, лаборант-исследователь и студент 2 курса магистратуры ИТИС Максим Мустафин, младшие научные сотрудники лаборатории Рамиль Сафин и Татьяна Цой.

Как отмечает Е. Магид, сегодня ни одно крупное промышленное предприятие развитых стран невозможно представить без роботов. Профильные специалисты стремятся увеличить плотность роботизации российских производств, в связи с чем вопросы безопасности человека при работе с роботами являются актуальными.

«Несмотря на большое количество достоинств роботов – работа 24/7, повышение качества и снижение себестоимости продукции, – их использование в ряде случаев может оказаться затруднительным. Например, при коллаборативной сборке, когда робот и человек, работая в одном общем пространстве, совместно и одновременно производят какой-то продукт, остро встают вопросы безопасности человека, – рассказал руководитель ЛИРС. – Полностью исключить неадекватное поведение робота невозможно, но в подавляющем большинстве случаев проблемы исходят от человека. К примеру, человек неожиданно оказался слишком близко от движущегося с высокой скоростью рабочего инструмента робота или не учел траекторию его движения».

Мировые эксперты предлагают два типовых пути решения: полностью запретить одновременное использование робота вместе с человеком, либо применять специальных коллаборативных роботов – коботов. В первом случае робота «запирают» в клетку, и при открытии дверцы клетки промышленный робот автоматически отключается, гарантируя безопасность, но не позволяя работать совместно. Во втором случае жертвуют точностью и скоростью выполнения операций, так как коллаборативный робот уступает по этим параметрам промышленному.

«Предложенный в нашей статье способ строит систему безопасности при помощи дополнительных датчиков и программного обеспечения, разработанного по результатам анализа недостатков существующих решений в области безопасности», – поделился результатами работы Евгений Магид.

По его словам, экспериментальная оценка системы показала, что она реагирует на неожиданное возникновение проблем безопасности оперативнее и качественнее, чем эксперт-человек, позволяя замедлять или полностью останавливать манипулятор в соответствующих ситуациях.

«Сейчас наше исследование уже находится на этапе анализа полученных данных. Его результаты послужат основой для других статей. Уже имеется рабочий прототип системы, обеспечивающей большую безопасность для человека, работающего с коботом. Например, на различного рода конвейерных производствах», – поделился Максим Мустафин.

Для демонстрации нового решения сотрудники Лаборатории интеллектуальных робототехнических систем ИТИС используют популярного датского кобота UR (Universal Robots.). В следующем году планируется испытание системы на коботе казанской компании «Эйдос Робототехника», а затем она будет перенесена на промышленного робота KUKA.