Робот ИжГТУ победил в конкурсе «Вектор реализации»

Конкурс уже второй год проходит по инициативе ИЭМЗ «Купол» и ИжГТУ имени М.Т. Калашникова. В 2021 году в нем приняли участие 15 работ. Больше всего участников было как раз в номинации «Инновационный проект».

Жюри отметило не только инновационность, но и актуальность проекта ребят из ИжГТУ. Их транспортный робот – вклад в развитие индустрии 4.0 (безлюдное производство), которая сейчас бурно развивается.

Маневренная тележка

Транспортного робота или, точнее, интеллектуальную высокоманевренную транспортную платформу создали кандидат технических наук, старший преподаватель кафедры «Мехатронные системы» и младший научный сотрудник лаборатории «Мобильные системы» Антон Клековкин, старший преподаватель кафедры Кирилл Ефремов и научный сотрудник лаборатории Вячеслав Шестаков.

«Интеллектуальная высокоманевренная транспортная платформа – это транспортный робот, выполненный на особых колесах, которые позволяют осуществлять плоско-параллельные движения - вбок, по диагонали, вращение», - рассказывает руководитель проекта Антон Клековкин.

Собственно маневренную тележку в лаборатории разрабатывали более 10 лет, и начали это делать еще до того, как разработку подхватили молодые ученые. «Изначально записывались теоретические модели движения. Все это непросто, особенно, для маневренных платформ. Далее сделали небольшие учебные прототипы. Потом перешли к созданию больших промышленных образцов с грузоподъемностью полтонны – тонна», - вспоминает Антон.

Сейчас на кафедре стоит несколько платформ грузоподъемностью в 100 и 500 кг. Это уже готовые производственные образцы со всей документацией. При необходимости их можно будет быстро запустить в производство.

Это только то, что касается самой платформы. Но самое интересное не она, а те алгоритмы управления, которые закладываются в нее. Этим группа Клековкина занимается около 3 лет.

Оснастить «мозгами»

Проект ребят подразумевал разработку новой информационной системы для транспортной платформы с ее интеграцией в высокоманевренную систему управления, включая распознавание голосовых команд, жестов, учет безопасности движения на территории предприятия, обеспечение нестолкновения с препятствиями.

Как объясняет руководитель проекта: «Мы предложили добавить систему управления, основанную на нейросетях, с помощью которой робот распознавал бы человека, динамические и статические препятствия. Это необходимо, чтобы платформа ни на кого не наехала при выполнении своей транспортной функции – перемещении грузов, что актуально на складах, больших логистических площадках, производственных площадках, в магазинах, банально для того, чтобы довезти товар до нужной полки, где бы его расставил человек или другой робот».

По словам директора института «Современные технологии машиностроения, автомобилестроения и металлургии», доктора технических наук, профессора Алексея Щенятского, всевозможные тележки есть, транспортные роботы давно существуют, и такие, которые ногами путешествуют, и такие, которые на колесах ездят, но для того, чтобы транспортное устройство выполняло необходимые функции, в него надо заложить определенную программу. «Заложить в робота необходимые алгоритмы – это самая большая ценность любой работы в этом направлении, потому что робота можно заставить двигаться, но так чтобы это было безопасно, задача более сложная и затратная», - отмечает он.

В этой работе нет предела совершенству, добавляет Антон.

Вкалывают роботы

На производстве таких машин пока нет, но они нужны и запрос от предприятий поступает.

«Недавно в одной организации мы столкнулись с проблемой – сотрудники сами воду растаскивали по этажам. Вот такая платформа, как наша, запросто может воду развозить, освободив людей от тяжелого физического труда. Тоже самое и на предприятии. Это же безлюдное производство, такое там и должно применяться. Так что запрос на такие роботы есть, и он будет расти», - уверен директор института.

«Робот относится к отрасли автоматизации, автоматизация присутствует везде, она повышает продуктивность предприятия. Если у нас какими-то операциям занимаются роботы, то они это делаю точнее, чем человек, и не требует зарплаты», - подхватывает тему Антон Клековкин.

Важен взгляд со стороны

Понятно, что ИЭМЗ «Купол», участвуя в организации конкурса, заинтересован в потенциале реализации конкурсных проектов на своих площадях. Кстати, такой пункт есть и в шкале оценки проектов-участников, помимо таких критериев как новизна работы, наличие патентов, экономического эффекта от реализации проекта. Но что дает участие в конкурсе студентам и сотрудникам ИжГТУ?

Ребята считают, что участие в любых конкурсах и научных конференциях - это всегда обратная связь. «Мы представляем свои идеи и разработки и от других слышим, что нам надо доработать, а также узнаем о том, что есть только у нас и больше ни у кого. Мы собираем все эти мнения и решаем, куда нам двигаться дальше. Это очень важно», - говорит Антон.

Но не только. В учебном плане вуза уже заложен проектный подход (он подразумевает и участие в конкурсах), благодаря которому студент учится проектировать и доводить свой проект до готового изделия, включая разработку необходимой документации. «Сейчас бакалавр выполняет практическую работу, магистры делают диссертацию. Но, тем не менее, проводится и проектно-ориентированная работа, которая позволяет выпускнику на следующем этапе своего жизненного пути стать специалистом, необходимым предприятию, потому что он умеет не только разработать проект, но и довести его до логического завершения. Такие молодые люди будут все более востребованы, в связи с ориентированностью наших предприятий и бизнеса на увеличение выпуска гражданской продукции», - уверен Алексей Щенятский.

Другие успешные направления

Кроме кафедры «Мехатроника и робототехника» в институте «Современные технологии машиностроения, автомобилестроения и металлургии» ИжГТУ есть и другие не менее успешные направления.

В последнее время очень быстро развивается направление, связанное с конструкторским –технологическим обеспечением производства, в рамках которого институт плотно сотрудничает с концерном «Калашников». «Эта как разработка технологических процессов, так и разработка металлообрабатывающего оборудования и комплексов. Наверное, вы слышали, что концерн «Калашников» разработал гибридный станок, который использует технологию наплавки и обработки, может вырастить достаточно сложную деталь для любого изделия. Это направление будет применяться там, где не требуется массовое производство, когда надо сделать всего, например, 150 деталей»,- поясняет директор института.

Еще одно направление, которое кафедра осваивает совместно с концерном – мим-технологии (порошковая металлургия).

С другой стороны, никто не отменял массовые производства, такие технологии как штамповка, современная сварка с помощью роботов и лазеров. Это направление тоже востребовано.

Еще есть интересная специальность – Автомобили и автомобильное хозяйство. Как известно роботы и тут есть, поэтому на этой кафедре разрабатываются транспортные средства, как современные, так и будущего. Например, здесь совместно с СЭГЗ разработали электротранспортную тележку.

«Наш институт активно сотрудничает с предприятиями ОПК и вообще с предприятиями, доводя изделия до завершения и заключая хоздоговорные отношения. Поэтому наши специальности востребованы», - заключает Алексей Щенятский.