Létrehozott egy robotszimulációt. Mindent hozzáadott, amire úgy gondolja, hogy szüksége van – a robotmodellt, az érzékelőket, a véghatást, az objektumokat…
A szimuláció pedig kezd meglehetősen bonyolultnak tűnni.
Mennyire kell bonyolultnak lennie?
Hozzá kell adnia a beállítás minden részletét?
Mik a jelei annak, hogy a szimulációja túl bonyolult?
De a szimuláció egy kicsit fekete lyuk is lehet.
Ez alatt azt értem, hogy értékes időt veszíthet el a munkától, ha nem vagy óvatos.
Ennek egyik módja gyakran előfordul, ha magát a szimulációt túlságosan bonyolulttá teszi.
Miért nem kell a robotszimulációhoz háttérkép?
Életünk során folyamatosan találkozunk 3D-s szimulációkkal és animációkkal. A filmek tele vannak egyre valósághűbb CGI-vel, a tévéreklámok egyre gyakrabban használnak animációkat a valós felvételek helyett, a mérnöki termékekről készült videók pedig gyakran tartalmaznak lenyűgöző animációkat a termékekről és a gépekről.
Természetesen értékeljük azokat a szimulációkat, amelyek valósághűbbnek tűnnek.
A számítógép által generált realizmus iránti szeretet azonban költséges hibát követhet el, amikor robotalkalmazásaink szimulációit készítjük…
Előnyben részesítjük a szimuláció esztétikáját a funkcionalitással szemben.
Nem ritka, hogy robotszimulációkat látni a teljes gyár teljes replikációjával. Az emberek padlót, falat és minden egyéb gépet adnak a szimulációikhoz. Még munkásmodelleket is hozzáadnak a szimulációhoz, és értékes órákat pazarolnak a modellek mozgására.
Ez egyenértékű azzal, hogy szép tapétát ragaszt a CNC gépére, hogy „jobban nézzen ki”. Nincs hatással a gép működésére, sőt ronthatja a teljesítményét.
Az egyetlen összetettség, ami igazán fontos a szimulációkban
Az egyetlen ok, amiért a robotszimulációnak bonyolultnak kell lennie, az az, ha ez a komplexitás növeli a robotalkalmazás funkcionalitását.
Tegyük fel például, hogy szimulációt hoz létre a kiválasztási és elhelyezési alkalmazás offline programjának fejlesztéséhez. A szimulációhoz csak azokat a szempontokat kell hozzáadnia, amelyek hozzájárulnak az alkalmazás sikeréhez.
Minden más csak „tapéta”, és valószínűleg felesleges.
Egyrészt, ha szeretné automatikusan beprogramozni a robot útvonalát – elkerülve a munkaterületen lévő objektumokkal való ütközést –, ez bonyolultabbá teszi, mivel több objektumot igényel a szimulációban és mozgástervezőt használ. A szükséges funkcionalitás eléréséhez azonban szükséges bonyolultsági szint.
Másrészt, ha a robot körüli összes többi gépet hozzá szeretné adni a szimulációjához, még akkor is, ha a robot soha nem lép interakcióba ezekkel a gépekkel, ez szükségtelen bonyolultsági szint, és kerülni kell.
A RoboDK legutóbbi frissítésében megnöveltük a nagyobb, összetettebb projektfájlok támogatását.
De csak azért, mert rendelkezik ezzel a többletkapacitással, még nem jelenti azt, hogy mindig használnia kell.
7 bonyolultság, amelyre szükség lehet a szimulációhoz
Íme a robotszimuláció 7 aspektusa, amelyek növelhetik a bonyolultságot. Lehet, hogy a szimulációnak szüksége van rájuk, de lehet, hogy nem. Csak te dönthetsz.
1. A robot által kezelt tárgyak
Csak azokat az objektumokat vegye be a szimulációba, amelyeket a robot kezelni fog, különben ez hatással lesz a robot feladatára. Ezen túlmenően nem szükséges részletes modelleket felvennie ezekről az objektumokról, hacsak nem szükséges. Ha például a robot csak egy tárgyat fog megfogni, akkor előfordulhat, hogy leegyszerűsítheti az objektum alakját, hogy csak megfelelő megfogási pontokat tartalmazzon.
2. Bútorok és egyéb környezeti tárgyak
A robotszimulációinkban gyakran szerepeltetünk egy táblázatot. Ez technikailag nem mindig szükséges, de segít a programozónak elképzelni azt a felületet, amelyre a robot tárgyakat fog helyezni. Ennek eléréséhez azonban gyakran csak egy asztalra van szükség – nincs szükség az adott munkapad rendkívül pontos modelljének létrehozására.
3. Érzékelők
Az érzékelők szimulációba való bevonásának fő célja a funkcionalitásuk. Általában nincs szükség magának az érzékelőnek a pontos modelljére. Például, ha robotlátást használ, elfogadható lehet egy egyszerű kameraobjektum felvétele. Valószínűleg nincs szüksége egy teljesen működő, részletes modellre az adott fényképezőgépről.
4. Dekoráció
Ha akarod, órákat tölthetsz a szimulációban szereplő összes modell textúrájának fejlesztésével. Akár le is fotózhatja a munkaterület valódi elemeit, majd gondosan leképezheti ezeket a fényképeket a munkaterület egyedi 3D-s modelljeire. Bár erre szükség lehet, ha 3D-s filmet készít, ez időpocsékolás a robotszimulációban.
5. A programozás bonyolultsága
Minél összetettebb a program, annál több időt és erőfeszítést igényel a programozás, a hibakeresés és a roboton történő telepítés. Ez a bonyolultság többféleképpen is megnyilvánulhat, például extra könyvtárak használatával, számos szubrutin hozzáadásával és fejlettebb szolgáltatások használatával. Mint minden másnál, csak azokat a funkciókat használja, amelyek feltétlenül szükségesek a munka megfelelő elvégzéséhez.
6. Több robot
Ha több robotot használ a munkaterületén, szükség lehet arra, hogy mindegyiket ugyanabban a szimulációban vegye fel, de lehet, hogy nem. Ha a robotok kölcsönhatásba lépnek egymással, akkor igen, van értelme ugyanabban a szimulációban programozni őket. Ha azonban soha nem fognak interakcióba lépni egymással, és a munkaterületeik nem hatnak egymásra, egyszerűbb lehet külön szimulálni őket.
7. Egyéb gépek
Hasonlóképpen, csak azokat a gépeket van értelme szimulálni, amelyekkel a robot kölcsönhatásba lép. Ha a robotot egy CNC gép gondozására használja, akkor érdemes szimulálni azt a CNC gépet – vagy közelíteni, amennyire a robot programozásához szükséges –, de nem kell minden gépet szimulálnia a műhelyben.
Gyors tipp a szimuláció túlbonyolultságának elkerülésére
A nem túl bonyolult szimuláció létrehozásának kulcsa, hogy mindig gondoljuk át, hogy valójában mi szükséges a feladat megvalósításához.
Minden alkalommal, amikor hozzáadsz valamit a robotprojektedhez, gyorsan tedd fel magadnak:
Valóban itt kell lennie, hogy elérjem a szükséges funkciókat?
Ha nem, akkor lehet, hogy nincs rá szükség a szimulációhoz.
Hogyan állapíthatja meg, hogy egy robot megfelel-e a feladat helyigényének, mielőtt megvásárolná?
Még ha leszűkítette is a választékot az összes szokásos specifikáció és mérőszám alapján, akkor is lehetnek gyötrő kétségei.
Akkora lesz a robot, hogy nem fér be a számára rendelkezésre álló helyre?
Ha egy kisebb robottal mész, az el tudja érni az összes olyan területet, amelyre szüksége van a feladathoz?
Van mód a robot méretének optimalizálására, hogy a leghatékonyabb legyen?
Mielőtt megvásárolna egy adott robotot, nehéz megmondani, milyen lesz, ha Ön mellett van a létesítményében. Megnézheti az összes kedvelt YouTube-videót, elolvashatja az összes adatlapot, és még más robotokat is megnézhet mások létesítményeiben…
Anélkül, hogy látnánk, hogy a robot hogyan fog illeszkedni az Ön konkrét feladatához, néha egy kis találgatásba torkollik. Amennyit csak tudsz, számolsz, aztán csak reménykedsz.
De továbbra sem tudja elképzelni az egyes robotok által elfoglalt teljes helyet.
Miért nehéz elképzelni, mekkora helyet foglal el egy robot?
A robotokkal az a probléma, hogy olyan dinamikusak.
Egy CNC géppel például odaléphet egy géphez egy kiállításon, és pontosan láthatja, mennyi helyet foglal el a munkapadlóján. A gép teljes mérete egyszerűen kiszámítható – alapvetően egy nagy téglatest.
Egy robotnál nem olyan egyszerű a hely, amit elfoglal. A robot fizikai méretei mellett kiterjedt helyet foglal el, amely tartalmazza mindazokat a helyeket, amelyeket a robot véghatásszerve elér, amikor a robot mozog. Ezt a robot „munkaterének” nevezik.
A legtöbb 6 DoF ipari robot munkaterülete kissé gömbszerű. A Delta robotok összetett munkaterülettel rendelkeznek, amely úgy néz ki, mint egy 3 dimenziós ív. A SCARA robotok hengeres munkaterülettel rendelkeznek.
Csak egy robotra nézve nehéz megmondani, hogyan fog kinézni a munkaterülete.
Hogyan biztosíthatja, hogy a tervezett robot az Ön igényeinek megfelelő munkaterülettel rendelkezzen?
A munkaterület-vizualizáció segít jobb döntés meghozatalában
Szerencsére van mód arra, hogy könnyen megtekinthesse a robot munkaterületét, és megtudja, hogyan befolyásolja az adott feladatot.
Ezt megteheti még azelőtt, hogy kiválasztaná, melyik robotot szeretné megvásárolni.
A munkaterület-vizualizáció egy olyan eszköz, amely lehetővé teszi a robot munkaterületének külső határainak 3D-s alakzatként történő megjelenítését. A RoboDK-ban ez a tér szürke körvonalként jelenik meg, amely a robot szimulált modellje körül helyezkedik el.
Ezzel a funkcióval tájékozódhat arról, hogy melyik robot a legmegfelelőbb az Ön feladatához.
Alkalmazásának virtuális makettjének elkészítésével gyorsan válthat a különböző robotmodellek között (anélkül, hogy magát a feladatot kellene programoznia), és a munkaterület-vizualizációs funkció segítségével megnézheti, hogy az egyes robotok a legjobbak-e az Ön igényeinek.
Miután megtalálta a feladatnak megfelelő robotot – a munkaterülete alapján – beprogramozhatja az alkalmazást a szimulátorba, hogy megbizonyosodjon arról, hogy a kiválasztott robot valóban képes lesz a feladat elvégzésére.
Hogyan működik a munkaterület-vizualizáció
Ha megnézi egy robot adatlapját, általában az adott robot munkaterületének alapvető képi ábrázolását fogja látni. Általában ez egy oldalnézetből és egy a robot tetejéről látható.
Az ilyen képek hasznosak, de nem eléggé.
A munkaterület-vizualizáció alapvetően az ilyen képek 3D-s változata. Ezt úgy állítják elő, hogy algoritmikusan mozgatják a robot összes csuklóját az összes lehetséges pozíción keresztül, és a vég-effektor eredményül kapott pozícióját 3D alakzatba képezik.
Mivel a számítás 3D-ben történik, sokkal holisztikusabb perspektívát ad egy adott robot képességeiről, mint ha csak megnézné a robot adatlapját.
Az End Effector hozzáadásának hatása
A roboton végzett változtatások néha a munkaterületét is érintik. Például, amikor hozzáad egy vég effektort, annak méretei megváltoztatják a munkaterület méretét és néha alakját is. A RoboDK-ban kiválaszthatja, hogy a robot munkaterületét a vég-effektorral együtt és anélkül is megtekintse.
Valahányszor vég-effektort ad a robotjához, célszerű a munkaterület-vizualizációs funkciót használni, hogy megtudja, milyen hatással lesz a robot munkaterületére.
A munkaterület-vizualizáció használatának megkezdése
A RoboDK segítségével nagyon egyszerűen használhatja a munkaterület-vizualizációt, amely segít a robot vásárlási döntéseiben.
A következő lépésekkel tekintheti meg egy adott robot munkaterületét:
- Töltsd be a robotmodellt a RoboDK-ba kiterjedt Robotkönyvtárunkból.
- Nyissa meg a robot tulajdonságai panelt a jobb gombbal kattintva a programfában.
- Lépjen a WorkSpace részre, és válassza ki, hogy magának a robotnak a munkaterületét szeretné megtekinteni (a karimájáról), vagy az aktuális eszközzel.
- Most látni fogja a robot munkaterületét maga a robot körül.
Természetesen nem korlátozódik arra, hogy egyszerre csak egy robot munkaterületét nézze meg. Több robotot is betölthet a szimulációba, és egymás mellett összehasonlíthatja a munkaterületeiket.
Ez akkor lehet hasznos, ha két különböző robotmodell között próbál dönteni. De akkor is hasznos lehet, ha több robotot használ egyetlen feladathoz, és szeretné megtudni, hogy a munkaterületeik hogyan hatnak egymásra és hogyan fedik át egymást.