Потребность в автоматизации
Робот RoboThespian, который выглядит как дружелюбная версия дерзкого гуманоида из голливудского блокбастера «Я, робот» был создан компанией Engineered Arts из графства Корнуолл, Великобритания.
Семь лет назад эта компания приступила к реализации проекта по созданию человекоподобного робота, который мог бы стоять на ногах весь день, реагировать на окружающих и общаться с людьми в занимательной форме. Он может видеть группы людей, стоящих вокруг, и привлекать их взгляды и внимание. Его создали таким образом, чтобы его поведение было как можно более естественным.
«Если вы пройдете мимо него, он посмотрит на вас и будет пытаться выяснить, что вы делаете, — говорит основатель компании Уилл Джексон ( Will Jackson ). — Он может поддерживать с Вами зрительный контакт, угадать ваш возраст, определить, в каком вы настроении, спеть вам песенку и подавать вам различные жесты руками, причем одновременно!
RoboThespian может использоваться, например, чтобы рассказывать посетителям музеев об экспонатах. Прелесть состоит в том, что люди, и особенно дети, непроизвольно воспринимают новые знания, если они представлены в увлекательной игровой форме».
Будучи мастером по спецэффектам, в 1990-е годы г-н Джексон работал на выставках в Музее науки. Тогда он понял, что людям необходима машина, которая могла бы в увлекательной форме объяснять, повторяя снова и снова, некоторые понятия и идеи, не испытывая нервозности и раздражения перед группой посетителей.
Ежегодно в музеи, университеты и компании разных стран мира мы продаем около 20 роботов, которые используются на выставках, ярмарках и различных мероприятиях».
Следующим этапом развития станет создание робота весом около 35 кг и ростом примерно 170 см, который будет в состоянии ходить и прыгать. По словам г-на Джексона, рабочий прототип, предположительно, появится в ближайшее время: пять из восемнадцати его сотрудников упорно работают над созданием прочной, легкой, но упругой и гибкой конструкции робота.
«Пальцы робота будут чувствительны к давлению и температуре, — добавляет г-н Джексон. — Расположение суставов и пропорции робота подобраны так, чтобы они были как можно ближе к пропорциям человеческого тела».
Роботы изготавливаются из алюминиевого сплава марки 6082 и из полиэтилена высокой плотности. Движение «мышц» робота обеспечивается комбинацией шарико-винтовых механизмов с электрическим приводом, похожих на те, которые используются в станках с ЧПУ, и пневматических пружин, регулировка которых осуществляется в режиме реального времени. Такой гибридный подход обеспечивает значительно более высокий КПД, чем у других широко известных роботов, которые целиком состоят из электрических компонентов. Для автономных роботов высокий КПД является жизненно важным условием, поскольку он увеличивает периоды работы между зарядками.
«Программное обеспечение Tritium, управляющее гуманоидом, является полностью нашей разработкой, — продолжает г-н Джексон. — Автономная ходьба является невероятно сложным процессом. Чтобы противодействовать гравитации, эта программа ежесекундно производит миллионы вычислений. Наша программа обеспечивает активный контроль равновесия и поддерживает вес робота, предотвращая его падение. Если же падение предотвратить не удается, робот выставляет вперед руки, чтобы смягчить его.
Это также имеет огромный промышленный потенциал, ведь если вы можете сделать машину, которая является безопасной в окружении людей и может вести себя как человек, то вы сможете выполнять совместные задачи, что создает невероятные возможности».
Находящаяся в Пенрине, неподалеку от Фолмута, компания Engineered Arts в настоящее время использует два высокоскоростных фрезерных станка Haas и токарный станок Haas с осью Y. Изготовленные по проверенной технологии, высокопроизводительные высокоскоростные вертикальные обрабатывающие центры Haas обеспечивают высокую скорость шпинделя, быстрое перемещение рабочего инструмента, а также быструю смену инструмента, необходимую для крупносерийного производства и сокращения времени цикла.
«Поскольку объем работы увеличился, нам потребовалась замена наших устаревших станков с ЧПУ, и благодаря рекомендациям нашего субподрядчика, компании Sharp & Tappin Technology из Девона, мы приобрели наш первый станок Haas Super MiniMill *, — рассказывает г-н Джексон. — Нам удалось получить грант от Совета по технологической стратегии Великобритании, и, поскольку первый наш станок Haas работал безупречно, мы купили токарный станок ST-10 с осью Y *. Мы используем его вместе с устройством подачи прутка при изготовлении мелких, но сложных прототипов деталей с размером партий около 100 единиц.
Затем мы решили приобрести станок VF-4SS с высокоскоростным шпинделем *. Он работает у нас в интенсивном режиме и оборудован различными креплениями, поэтому мы можем обрабатывать партии самых разных деталей за один цикл».
Вертикальный станок VF-4SS производства компании Haas Automation основан на проверенной на практике платформе Haas VF-4 * и обеспечивает ход по осям X, Y и Z на расстояние 1270, 508 и 635 мм соответственно. Сверхскоростной обрабатывающий центр VF-4SS в стандартной комплектации поставляется со шпинделем с прямым приводом и скоростью вращения 12 000 об/мин. Этот станок укомплектован новым устройством смены инструмента, имеющим схему «24 +1», которое использует легкие материалы и высокопроизводительный сервомотор, благодаря чему для смены инструмента требуется менее 1,6 секунды. Шариковые винты с резьбой крупного шага и сервомоторы с высоким крутящим моментом на всех осях обеспечивают высокую скорость перемещения, составляющую 35 м/мин.
«Мы используем станки с ЧПУ HAAS * в рамках нашей системы автоматизированного проектирования и производства и переносим файлы на станки Haas с помощью USB-накопителей, — говорит г-н Джексон. — Если потребуется внести какие-либо изменения в программу, они могут быть легко выполнены непосредственно с помощью системы управления станка Haas . Наши операторы любят работать с системой управления Haas, поскольку она характеризуется исключительной интуитивностью. Кто знает, возможно, в будущем роботы RoboThespian нового поколения смогут самостоятельно управлять станками!»
