Форма представления результатов выполнения задания конкурса
Конкурс детских инженерных команд детского технопарка «Кванториум» г. Киров
КОНКУРСНОЕ ЗАДАНИЕ
«Оптимальный захват»
График проведения:
Октября 9:00-12:00 – Первая вводная встреча (обязательна к участию)
Октября – 23 декабря – работа над проектами.
Защита итоговых проектов 24 декабря 2021 года
Защита итоговых проектов 24 декабря 2021 года
Тема задания конкурса
Разработка программно-аппаратного комплекса адаптивного захвата и сортировки объектов манипуляционным роботом.
Преамбула
Тема задания направлена на поиск решений следующих проблем:
ограниченная функциональность сортировочных линий и ориентированность на определённые параметры объектов;
сложность подготовки автоматизированной сортировочной линии для разнородных объектов;
низкие показатели окупаемости существующих решений для автоматизированной сортировки объектов.
Разработка адаптивных алгоритмов определения оптимального способа захвата объекта промышленным манипулятором в высокоинтенсивных производственных условиях – новый этап развития роботизации процессов сортировки в логистических, ритейлерских и почтовых центрах.
Использование машинного обучения в промышленной автоматизации – предмет научных исследований вузов и корпораций.
На данный момент существует проблема окупаемости существующих робототехнических комплексов для замещения человеческого труда на вредных и монотонных линиях сортировки, например, на мусороперерабатывающих заводах.
|
|
|
Исходя из вышеперечисленных исходных данных, необходимо отработать возможные решения проблемы автоматизированной сортировки разнородных объектов.
Обязательное условие: обязательна работа в межквантумной команде (участники должны быть из разных квантумов)
Задание конкурса
Необходимо разработать действующий робототехнический комплекс сортировки разнородных объектов. Международный конкурс детских инженерных команд «Оптимальный захват»
Соревновательная задача: с использованием программного обеспечения для моделирования работы манипуляционных роботов провести моделирование роботизированного комплекса сортировки разнородных объектов и по итогам моделирования реализовать функционал на реальном манипуляционном роботе с системой технического зрения. Виртуальная модель робота должна быть оснащена раздельно расположенными на фланце манипулятора вакуумной присоской и электромеханическим двупалым захватом. Моделируется сцена, где перед роботом на столе в контейнере в произвольном виде располагаются различные объекты. Необходимо обучить робота воспринимать команду на подачу определенного объекта; определять, исходя из формы объекта, типа поверхности и других параметров, каким образом эффективнее осуществить его захват; перенести объект в указанное место. Фиксируется: время с момента подачи команды и осуществления сортировки; технические характеристики компьютера, на котором осуществлялось моделирование. Согласно созданной модели реализуется реальное робототехнический комплекс. Комплекс способен выполнять действия, аналогичные действиям компьютерной модели. В дополнение необходимо разработать программное обеспечение, позволяющее осуществить сортировку различных типов объектов и реализующее интерфейс взаимодействия с робототехническим комплексом и виртуальной моделью робототехнического комплекса. Программное обеспечение должно позволять запускать отдельно моделирование робота. Программное обеспечение должно иметь функционал для использования среды моделирования робота в качестве средства визуализации работы реальной системы. В состав ПО должен входить модуль для обучения робототехнического комплекса распознаванию объектов и определению оптимального для каждого класса объектов способа захвата.
|
|
|
Требования к устройству
|
|
|
Назначение: адаптивная сортировка разнородных объектов роботом-манипулятором с человеко-машинным интерфейсом. Международный конкурс детских инженерных команд «Оптимальный захват»
Функциональные требования: Должна быть реализована система определения типа объектов в системе моделирования робототехнического комплекса и на реальном устройстве. Должна быть обеспечена возможность подачи манипулятором определенного объекта по голосовой команде от человека, например, «подать все яблоки». Команда должна выполняться как в системе моделирования, так и на реальном роботе.
Все операции, в том числе захват объекта, робот должен производить автономно.
Необходимо предусмотреть систему технического зрения для визуальной сортировки объектов.
Необходимо предусмотреть интерфейс для добавления нового класса объектов и обучения определению захватных точек для нового класса объектов.
Технические требования: Манипулятор оснащен минимум двумя типами захватных устройств – пневматической присоской и электромеханическим захватом.
Минимальная грузоподъемность манипулятора 1 кг.
Максимальная грузоподъемность манипулятора 10 кг.
|
|
|
8 типов сортируемых объектов (пустая прозрачная стеклянная бутылка объемом 0.3 литра, полная пластиковая бутылка с цветной жидкостью объемом 0.3 литра, мягкая игрушка весом до 0.5 кг, пустая алюминиевая банка объемом до 0.75 л, полиэтиленовый пакет, скрепленная пачка банкнот – 100 купюр (использовать игрушечные банкноты), конверт бандерольный 350х470 с весом до 0.3 кг, банан).
Особых требований к среде моделирования работы робототехнической системы не предъявляется.
Требования к материалам изготовления устройства не предъявляются.
Требования к составу комплектующих (деталей и составных частей) и происхождению комплектующих не предъявляются, возможности перевозки/транспортировки разработанного робототехнического комплекса.
Требования к классу/типу манипуляционного робота не предъявляются, при сохранении возможности перевозки/транспортировки разработанного робототехнического комплекса.
Требования к проведению контрольных тестов: в виртуальной среде моделирования работы робототехнической системы в пространство моделирования входит место для размещения манипуляционного робота, зона размещения для 6 сортируемых объектов каждого типа (всего 48 объектов), зона с контейнерами для автоматического складывания каждого типа объектов (всего 8 контейнеров). Все объекты случайным образом располагаются в зоне сортировки и перемешиваются перед началом испытаний.
Тестирование реального устройства производится в специальной зоне, аналогичной по организации виртуальной среде.
Форма представления результатов выполнения задания конкурса
Результаты выполнения конкурсного задания должны быть представлены в виде:
архива с файлами и пояснениями, необходимыми для моделирования робототехнической системы;
видеопрезентации разработанной компьютерной модели;
видеопрезентации разработанного технического устройства.
Дата добавления: 2022-11-11; просмотров: 31; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!