CC BY
3НАУЧНЫЙ ЖУРНАЛ
НАУКА И МИРОВОЗЗРЕНИЕ
ПРИМЕРЫ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ ИСКУССТВЕННОГО ИНТЕЛЛЕКТА ПРИ УПРАВЛЕНИИ ПРОМЫШЛЕННЫМ РОБОТОМ-МАНИПУЛЯТОРОМ
Багшиев Аннамухаммет Акмухаммедович
Старший преподаватель Института телекоммуникаций и информатики Туркменистана, кандидат физико-математических наук Ходжанепесов Какабай Аннасахатович
Старший преподаватель Института телекоммуникаций и информатики Туркменистана Чарыев Арслан Бяшимгельдиевич
Аспирант Института телекоммуникаций и информатики Туркменистана
Аннотация. В статье рассматриваются промышленные роботы-манипуляторы и отрасли их применения. Обзор известной информации о методах и алгоритмах, используемых в задачах управления промышленными роботами-манипуляторами. Также рассмотрены возможности использования технологии искусственного интеллекта, которая является одной из современных технологий оптимального управления роботами, и проблемы, которые необходимо решить при ее использовании.
Ключевые слова: промышленные роботы, манипуляторы, искусственный интеллект, оптимальное управление.
Робот-манипулятор — это конструкция, состоящая из нескольких движущихся частей, соединенных в уникальную конструкцию для выполнения различных задач. Роботы и манипуляторы в настоящее время используются в различных сферах жизни человека. Использование роботов человеком растет с каждым годом.
Ниже приведены некоторые примеры отраслей, в которых в настоящее время чаще всего используются роботы-манипуляторы.
1. Промышленность
2. Сельское хозяйство
3. Космическая техника
4. Медицина
ш
Среди упомянутых отраслей промышленный сектор считается сектором, широко использующим роботов-манипуляторов. Поэтому большее распространение получили промышленные роботы и манипуляторы.
В промышленном секторе роботы-манипуляторы в основном используются для выполнения следующих задач.
- Транспортировка
- Упаковка
- Палеттирование
- Сборка
- Резка и сварка
- Обработка поверхностей
Роботы-манипуляторы выполняют контактные и бесконтактные операции при работе с объектом. При выполнении роботами-манипуляторами рабочих операций, контактирующих с объектами, особое внимание уделяется таким характеристикам, как точность, скорость и корректность работы. На основе названных характеристик повышается качество продукции, происходит увеличение выпуска продукции.
Сегодня к основным производителям роботов-манипуляторов относятся следующие компании.
- ABB
- FANUC
- KAWASAKI
- KUKA
- YASKAWA
Для использования в производстве роботов-манипуляторов высокий уровень вышеперечисленных свойств повышает качество и производительность производства. Поэтому особое внимание следует уделять статическим и динамическим свойствам роботов-манипуляторов. Также возможно усовершенствование производственных процессов за счет поиска (определения) оптимальной траектории программного движения роботов-манипуляторов.
Для управления роботами-манипуляторами используются специальные адаптивные алгоритмы управления. Среди них выделяют более динамичные и логичные методы управления. Важным также считается использование компьютерных технологий при проектировании робототехнических систем.
Однако, несмотря на сказанное, в настоящее время особое внимание уделяется проектированию и разработке интеллектуальных систем управления роботами. В качестве интеллектуальной системы предполагается использовать искусственный интеллект и его возможности.
Искусственный интеллект (ИИ) совершает революцию в различных отраслях, и робототехника не является исключением. Интеграция ИИ в управление роботами-манипуляторами открывает новые горизонты возможностей, повышая точность, гибкость и автономность этих машин.
Почему ИИ важен для роботов-манипуляторов?
- Улучшение точности: ИИ позволяет роботам-манипуляторам выполнять задачи с высокой точностью, даже в сложных и динамичных условиях. Алгоритмы машинного обучения позволяют роботам адаптироваться к изменениям окружающей среды и выполнять точные движения.
- Повышение гибкости: Благодаря ИИ роботы-манипуляторы становятся более гибкими и способны выполнять широкий спектр задач. Они могут обучаться новым действиям, адаптироваться к различным объектам и работать в непредсказуемых условиях.
- Автономность: ИИ позволяет роботам-манипуляторам принимать самостоятельные решения и действовать автономно. Это значительно расширяет сферу их применения и снижает необходимость постоянного человеческого вмешательства.
- Безопасность: ИИ может использоваться для обеспечения безопасности работы роботов-манипуляторов. Например, системы компьютерного зрения на основе ИИ позволяют роботам распознавать препятствия и людей, избегая столкновений.
Как ИИ используется в управлении роботами-манипуляторами?
- Машинное обучение: Алгоритмы машинного обучения позволяют роботам обучаться на основе данных, полученных из реального мира или симуляции. Это позволяет роботам улучшать свои навыки и адаптироваться к новым задачам.
- Глубокое обучение: Нейронные сети позволяют роботам обрабатывать большие объемы данных и распознавать сложные паттерны. Это используется для задач компьютерного зрения, распознавания речи и принятия решений.
- Планирование движения: ИИ позволяет роботам планировать свои движения с учетом окружающей среды и целей задачи. Это позволяет оптимизировать траекторию движения и избежать столкновений.
- Распознавание объектов: Системы компьютерного зрения на основе ИИ позволяют роботам распознавать различные объекты, их форму, размер и положение в пространстве. Это необходимо для выполнения таких задач, как сборка, упаковка и сортировка.
Примеры применения ИИ в робототехнике
- Промышленность: Роботы-манипуляторы с ИИ используются для выполнения различных задач на производстве, таких как сварка, покраска, сборка и упаковка.
- Медицина: Роботы-хирурги, оснащенные ИИ, выполняют сложные операции с высокой точностью.
- Логистика: Роботы-манипуляторы используются для сортировки и упаковки товаров на складах.
- Исследования и разработки: Роботы-манипуляторы используются для проведения научных экспериментов и выполнения опасных задач.
Будущее ИИ в робототехнике
Будущее ИИ в робототехнике выглядит весьма перспективным. Постоянное развитие технологий ИИ позволит создавать все более сложные и интеллектуальные роботы-манипуляторы, которые смогут выполнять широкий спектр задач и работать в самых разных условиях.
Для использования искусственного интеллекта в управлении промышленными роботами-манипуляторами важно решить следующие задачи.
- Кооперация роботов и людей: Роботы-манипуляторы будут работать в тесной кооперации с людьми, дополняя их возможности и повышая эффективность работы.
- Роботы с искусственным интеллектом общего назначения: Будут созданы роботы, способные выполнять широкий спектр задач без предварительной настройки.
- Роботы с эмоциональным интеллектом: Роботы смогут понимать и реагировать на эмоции человека, что позволит им более эффективно взаимодействовать с людьми.
