„Dusty Robotics“ dizainas „FieldPrinter 2“ robotas su PMD judesio valdikliais

Statybos pramonei daromas spaudimas. Darbo jėgos trūkumas, didėjančios medžiagų išlaidos ir greičio bei tikslumo paklausa verčia statytojus ieškoti automatinių sprendimų, padidinančių efektyvumą, saugumą ir tvarumą. „Dusty Robotics“ tikisi tai panaudoti savo technologijai tai pakeisti.

Daugeliu atvejų planai pažymėti fizinėse erdvėse naudojant senamadiškas priemones: Atsižvelgiant į svetainę, personalas gali naudoti a Bendra stotis (Tyrimo instrumentas, integruojantis keletą matavimo įrankių) arba galbūt tik juostos matavimai ir kreidos linijos, skirtos pažymėti, kur viskas vyksta. Šis požiūris iš esmės nepakeitė tų, kurie buvo naudojami prieš šimtmečius.

Didžiulės krūvos „Blueprint“ standžiosios kopijos, išsamiai apibūdinančios kiekvieną aukštą ir sistemą, pamažu skiria skaitmeninius ryšius, tačiau informacija vis dar yra rankiniu būdu perduodama vietoje, paaiškino Mike'as Thompsonas, „Dusty Robotics“ pagrindinis inžinierius. Taigi pernelyg dažnai pastato 3D modelis nėra tas, kuris pastatytas. Kadangi įvairūs sandoriai išdėsto savo planus, klaidos ir pasenusi informacija dažnai lemia neteisingus išdėstymus, pakartotinius darbus ir vėlavimus.

„Dusty Robotics“ suprojektuoja „FieldPrinter 2“

„ION/CME N“ serijos judesio kontrolės diskas suteikia dulkėtą dizainą su valdymu, reikalingu tiksliam automatizuotam veikimui. | Šaltinis: našumo judesio įtaisai

„Mountain View“, Kalifornijoje įsikūrusi „Startup Dusty Robotics“, sukūrė autonominį mobilųjį robotą (AMR), pavadintą „FieldPrinter 2“, kad būtų savarankiškai žemėlapis, ir pažymėkite 3D pastatų dizainus ant 2D statybinių grindų su 0,0625 coliu. tikslumas. Su ja statybų komandoms nebereikia nuolat tikrinti savo nešiojamųjų kompiuterių, „iPad“ ir „Paper“ planų žinoti, kas turi būti pastatyta ir kur.

AMR funkcijos esmė yra du judesio valdymo komponentai iš „Performance Motion“ įrenginių (PMD). „Ion/CME N“ serijos diskai suteikia valdymą ir galią dviem AMR priekiniams ratams, o konkrečiau-dviem be šepetėlių „DC Electric Motors“ (BLDC), vairuojančiais ratus. AMR galinis ratas neturi aktyvaus pavaros.

Valdiklis skatina robotą išdėstyti kartu su borto jutiklių komplektu, kuris pateikia tikslią informaciją apie vietą, įskaitant sekimo įrenginius, kodavimo įrenginius ir inercinio matavimo įrenginio giroskopus.

„Mes norime nuolatinio judesio tarp visų atspausdintų objektų“, – sakė Ryanas Dimickas, kontroliuoja „Dusty Robotics“ inžinierių. Sistema turi leisti pastovius profilio pokyčius, nes robotas pereina tarp naršymo ir spausdinimo. “

Tiesą sakant, naujasis „FieldPrinter 2 AMR“ pagerėja ankstesnėje iteracijoje, naudodamas PMD valdiklių diskus. Pirmasis iteracija, naudodamas kito pardavėjo judesio valdiklius, sukūrė iššūkius „Startup“ kūrėjams, įskaitant nesugebėjimą suprasti ir ištaisyti klaidas be sprendimų. Naujasis „Controller Drive“ sprendimas sprendžia šias problemas ir tinka esamai platformai.

Tiksliau, PCB pritvirtinamas vienos ašies valdiklis suteikia didelio našumo judesio valdymą, tinklo ryšį ir amplifikaciją, skirtą „viskas viename“ diske su įmontuotu procesoriumi. Taigi, robotas gali atsisiųsti ir paleisti kodą. Be to, valdiklių pavaros suteikia dulkėtą robotikos matomumą ir pritaikomumą.

„Kai susidūrėme su problema, tai visada buvo kažkas, ką galėjome ištaisyti“, – teigė Dimickas. „Mes įveikėme bet kokius praeities latencijas ir tikrai nustatėme savo variklių ir variklio valdymo laiko savybes.“

Pvz., Jis pridūrė, kad Dusty norėjo modifikuoti valdymo kilpą ir į lauką orientuotus valdymo kilpos parametrus.

„(Dimickas) nuolat traukia duomenis į skaičiuokles, jas grafina ir žiūri į visus įvestis ir išvestis į variklio valdiklį – ir suprasti, kokių mažų patarimų mums reikia“, – aiškino Thompsonas. „Tas sugebėjimas suderinti grafikus su jo lūkesčiais – tai buvo didelis iššūkis anksčiau“.

Dimickas pridūrė: „Mes dirbame su milisekundės lygio laiko skale. Labai greitai gauname informacijos apie visus derinimo ir aukšto lygio valdiklius svarbu gauti, ir mes negalėjome to pasiekti prieš PMD.“

PMD jonų/CME N serijos judesio valdymo diskas yra naudingas roboto padėties tikslumui. PMD N serijos diskai taip pat suteikia inžinieriams prieigą prie vidinių valdymo parametrų, kad būtų galima pritaikyti ir pašalinti dizainą. | Šaltinis: Dulkėta robotika

PMD padeda dulkėti

„Dusty Robotics“ glaudžiai bendradarbiavo su „Controller Drive“ tiekėju, kad išspręstų iššūkius. „Bet kada, kai aš integruojau valdiklį į produktą ir turėjau klausimų, jie greitai šokinėjo į skambutį ir netgi išleido man pasirinktinę derinimo versiją, kad laikinai naudojau problemą diagnozuoti“, – sakė Dimickas.

Šis bendradarbiavimas taip pat informavo AMR gamintojo pramonės komunikacijos pasirinkimą.

Valdiklio diskas palaiko ryšį per „Ethernet“, „Can“, RS-232, RS-485 ir serijinę periferinę sąsają. Dusty norėjo, kad tam tikri ryšiai būtų šiek tiek vėliau „Controller Drive“ versija.

„Taigi, mes laukėme, ir aš manau, kad buvome vieni iš pirmųjų, kurie iš tikrųjų ja naudojo“, – prisiminė jis. „Tada mes padėjome (tiekėjui) derinti programinę -aparatinę įrangą ir jie greitai grąžino naujas versijas, kurias mums galės naudoti.“

Juodoji PMD N-serijos jonų schema. | Šaltinis: našumo judesio įtaisai

„Dusty FieldPrinter 2“ turi lazerinį stebėjimo įrenginį, kuris nuolat praneša apie AMR padėtį, tačiau dažnai stebėjimo įrenginyje nėra roboto vaizdo, todėl operacija yra akla. Tačiau valdiklio pavara (kartu su roboto jutikliais) palaiko AMR.

“Kai robotas spausdina akloje vietoje, nematoma stebėjimo priemonės, jis pasikliauja inerciniu matavimo bloku ir kodavimo įrenginiais, kurie ateina per valdiklį. Tai pasikliauja visais kitais jutikliais penkias, 10, 15 sekundžių nuolatinio spausdinimo”, – aiškino Thompsonas. “Tuomet, kai jis išeina iš aklųjų taškų, jis tiksliai nurodo, kur jis yra. Turime suteikti tam sekiklį tikslumą, kad jis galėtų labai greitai ir tiksliai įgyti signalą.”

Čia „Sub-Millisecond“ laiko tikslumas padeda AMR tvarko aklųjų vietas, tokias įprastas netvarkinguose darbo vietose. „Ši informacija ir sklandus nuspėjamas judesys leidžia AMR tiksliai įvertinti savo vietą ir toliau spausdinti be žvilgsnio į lazerinį stebėjimo įrenginį“,-sakė Dimickas. Šis aklųjų taškų spausdinimas yra didžiausias naujos AMR versijos patobulinimas.

Valdiklio pavara taip pat gali pritaikyti elektroninį stabdį AMR varikliams. Šiek tiek „Dusty“ programinės įrangos, veikiančios viename iš valdiklio lustų, tarnauja kaip budėtojas. Jei jis praranda ryšį su robotu, jis pasuka variklius.

Kaip rodo įmonės pavadinimas, „Dusty Robotics“ sistema turi veikti nešvarioje aplinkoje ir visais oru -Arizonos saulėje, taip pat 14 -ame Čikagos pastato, statomo, aukšte, kai jis yra –20 ° F -ir su nežinomomis kliūtimis ir dėmėtomis interneto ryšiu.

Skirtingai nuo konkuruojančių sprendimų, kurie palieka eksponuojamą jautrią elektroniką, PMD teigė, kad „FieldPrinter 2“ valdiklio pavara yra standartinė su uždaryta paketu, kad apsaugotų vidinius komponentus. Ateities roboto iteracijos galėtų pamatyti aukštesnį integracijos lygį.

„PMD mums suteikia kelią“, – teigė Thompsonas. „Jie patys teikia valdiklius ir gali atidaryti savo valdiklius bei suteikti mums prieigą prie nepriklausomų dalių, kad galėtume sukurti labai integruotą sprendimą“.

„Tai yra kažkas, ko mes tikrai nesiekėme, tačiau leidžia mums išsaugoti investicijas, kurias inžinieriai padarė … ir vis tiek padaro sistemą greičiau ir lengvesnę, nei yra šiandien“, – pridūrė jis.

Apie autorių

Chuckas Lewinas yra „Performance Motion“ įrenginių įkūrėjas ir generalinis direktorius. PMD, pradėtas 1992 m., Yra būstinė netoli Bostono. Tai yra judesio kontrolės technologijos, skirtos gyvybės mokslams, robotikai ir pramoninei automatizavimui, kūrėjas. PMD pristato platų patobulintų elektroninių judesių valdymo produktų, įskaitant integruotas grandines, skaitmeninius stiprintuvus, skaitmeninius diskus ir lentas, asortimentą į pasaulinę klientų bazę.

Redaktoriaus pastaba: Šis straipsnis buvo sindikuotas iš Roboto ataskaita brolio ir seserų svetainėJudesio valdymo patarimai.