5 Strategi Terbukti Mencegah Tabrakan Robot (dan Cadangan Terakhir)

Bagaimana mencegah robot Anda menabrak objek di ruang kerjanya? Inilah cara menghindari tabrakan robot tanpa menyulitkan hidup Anda.

Pertanyaan terbaru di Forum RoboDK menyoroti masalah umum dengan robot. Pengguna Micronexx bertanya cara menghindari tabrakan. Mereka bertanya apakah RoboDK menghasilkan lintasan bebas tabrakan secara otomatis, atau apakah pengguna harus melakukan penyesuaian manual.

Ini adalah masalah yang lebih rumit dari yang terlihat pada awalnya. RoboDK memang menyertakan fungsi-fungsi yang membantu Anda menghindari tabrakan, termasuk beberapa perutean otomatis. Namun “penghindaran tabrakan” dalam robotika adalah topik yang dalam dan kompleks. Seluruh proyek penelitian dedicates untuk perencanaan lintasan dan penghindaran tabrakan. Algoritma Kecerdasan Buatan canggih bahkan telah dikembangkan untuk itu.

Berita baiknya adalah bahwa, untuk sebagian besar dari kita, hal-hal tidak harus begitu rumit. Ada cara yang lebih mudah untuk mencegah robot Anda menabrak objek.

5 Cara Mudah Menghindari Tabrakan Robot

Biasanya paling baik untuk memulai dari yang sederhana.

Ini adalah aturan praktis yang baik saat mencoba memecahkan masalah apa pun dalam pemrograman robot Anda. Meski robot mampu melakukan fungsi canggih, solusi teknis sederhana sering kali adalah yang terbaik.

Inilah 5 cara sederhana untuk mencegah robot Anda menabrak objek.

1. Rencanakan Ruang Kerja Anda dengan Baik dari Awal

Tabrakan terjadi paling sering ketika ruang kerja tidak direncanakan dengan baik. Anda harus memulai integrasi robot apa pun dengan merencanakan ruangnya, misalnya dengan melukisnya di kertas.

Rencanakan area mana yang akan dilalui robot dan area mana yang akan berada di luar jangkauannya. Coba ‘menirukan’ urutan gerakan robot dengan lengan Anda sendiri sebelum Anda mulai memrogramkannya ke dalam robot — ini adalah metode yang sangat efektif untuk mengurangi potensi masalah sebelum timbul, dan sangat cepat dilakukan.

2. Hapus Secara Fisik Potensi Halangan

Cara terbaik untuk menghindari tabrakan adalah memastikan tidak ada apa pun yang bisa ditabrak robot. Ini berarti menghapus semua yang dapat menghalangi lintasan robot dari ruang kerja.

Pastikan ada lintasan yang jelas antara berbagai area di ruang kerja. Jika robot akan mengambil objek dari satu lokasi dan merakitnya di lokasi lain, hapus semua di ruang kerja antara kedua lokasi ini.

Ini mungkin terlihat jelas, tetapi mudah untuk lupa melakukannya saat Anda menggunakan pemrograman offline. Misalnya, Anda mungkin melihat tiang di ruang kerja robot dan berkata “Tidak apa-apa. Saya hanya akan menghindarinya dalam program robot.” Tetapi kemudian, karena Anda memrogram dalam lingkungan simulasi di mana tiang tidak ada, Anda melupakannya dan memrogram robot untuk bergerak langsung melewatinya.

3. Sesuaikan Dunia Nyata dengan Simulasi

Dunia nyata dan simulasi dalam RoboDK harus disesuaikan sejatinya mungkin. Anda dapat mencapai ini dengan 2 cara:

1. Buat model akurat dari ruang kerja fisik dalam simulasi — Ini melibatkan pengukuran lokasi tepat setiap objek dan memodelkannya dalam perangkat lunak. Ini bisa sangat memakan waktu dan semakin Anda bergantung pada akurasi simulasi, semakin sedikit ruang untuk kesalahan.
2. Hapus objek dari dunia nyata yang tidak ada dalam simulasi — Ini melibatkan menyederhanakan ruang kerja nyata dengan menghapus objek.

Dalam praktiknya, opsi terbaik adalah kombinasi dari keduanya. Anda menghapus semua objek yang tidak perlu dari ruang kerja fisik dan menambahkan semua objek yang diperlukan ke dalam simulasi.

4. Sesuaikan Target Pemrograman Secara Manual

Sebelum Anda mulai menggunakan algoritma penghindaran tabrakan yang kompleks, coba sesuaikan gerakan robot Anda sendiri. Untuk sebagian besar aplikasi, memindahkan target secara manual dalam RoboDK adalah solusi yang cepat, efektif, dan kuat.

Misalnya, jika robot menabrak objek selama perintah Joint Move, cukup tambahkan beberapa titik melalui tambahan untuk menghindari objek. Atau — lebih baik lagi — tanyakan apakah objek benar-benar perlu ada di ruang kerja dari awal.

Salah satu praktik yang dapat secara signifikan mengurangi tabrakan adalah memutuskan apakah setiap gerakan adalah gerakan “perjalanan” atau gerakan “operasional”. Lakukan hanya gerakan perjalanan di ruang bebas di mana tidak ada halangan. Kemudian, berhenti sedikit dari operasi (disebut “jarak pendekatan”) dan gerakkan dengan hati-hati ke tugas sebelum melakukan gerakan operasional.

5. Gunakan Fitur Baru Mesin Pemesinan

Pemesinan robot adalah satu tugas di mana Anda mungkin membutuhkan perencanaan lintasan otomatis. RoboDK memudahkan pembuatan lintasan pemesinan menggunakan mesin pemesinan bawaan.

Sebagian besar waktu, Anda tidak akan mengalami tabrakan jika Anda telah mengikuti saran di atas. Namun, ada opsi untuk secara otomatis menghindari tabrakan selama operasi pemesinan, yang kami tambahkan dalam versi terbaru RoboDK. Baca respons Albert di forum yang menjelaskan cara menggunakan fitur baru ini.

Fitur ini menghindari tabrakan dengan secara otomatis memutar robot di sekitar sumbu z-alat. Akibatnya, fitur ini tidak akan menghindari semua tabrakan tetapi meningkatkan keandalan mesin pemesinan.

Langkah Terakhir: Gunakan Perencalas Gerakan Canggih

Jika Anda telah melalui semua langkah di atas dan memutuskan bahwa Anda masih membutuhkan penghindaran tabrakan otonom, saatnya mengeluarkan “senjata besar”. Ini berarti menggunakan algoritma perencalas gerakan pihak ketiga untuk menghasilkan lintasan robot Anda.

Ada banyak perencalas lintasan di luar sana yang secara otomatis mendeteksi dan menghindari tabrakan. Namun, sebagian besar adalah program penelitian tahap awal dan, akibatnya, tidak terlalu andal. Selain itu, sebagian besar dirancang untuk robot seluler yang hanya bergerak dalam 2-dimensi.

Ada, namun, beberapa perencalas lintasan yang layak yang bekerja untuk manipulator robot industri. Hati-hati, untuk menggunakannya Anda akan harus melakukan pemrograman serius.

1. MoveIt! — MoveIt! adalah salah satu perencalas gerakan grafis yang paling dikembangkan untuk manipulasi robot. Ia menggunakan kerangka OMPL dan menyediakan antarmuka grafis yang mudah (cukup). Ia terintegrasi ke dalam ROS. Jika Anda sudah familiar dengan ROS, ini bisa menjadi opsi yang baik. Jika tidak, Anda mungkin akan mengalami kurva pembelajaran yang cukup.
2. Open Motion Planning Library (OMPL) — Memungkinkan untuk menggunakan OMPL sendirian, tanpa MoveIt! Ia menyediakan pustaka dalam C++ dan juga memiliki pengikat Python. Ada dokumentasi yang cukup, tetapi ini masih akan melibatkan kurva pembelajaran karena pustaka memiliki banyak fungsi.
3. Bubbles — Ini adalah pustaka kecil yang direkomendasikan oleh CEO RoboDK Albert Nubiola. Ini adalah perencalas gerakan mandiri untuk manipulator yang menggunakan algoritma peta jalan probabilistik (PRM). Ia ditulis dalam C++ dan memiliki dokumentasi yang sangat sedikit. Namun, jika Anda adalah ahli pemrograman dan siap untuk tantangan, ini dapat memberikan solusi yang jauh lebih ringkas daripada menggunakan MoveIt.

Secara umum, lebih baik untuk menghindari tabrakan dengan menggunakan salah satu metode yang lebih mudah. Namun, jika Anda perlu menggunakan algoritma canggih, penghindaran tabrakan adalah topik yang menarik.

Tabrakan apa yang telah menyebabkan masalah untuk aplikasi robot Anda? Beritahu kami di komentar di bawah atau bergabunglah dalam diskusi di LinkedIn, Twitter, Facebook, Instagram, atau di Forum RoboDK.