Категории: Без рубрики

Точная координация в тесном пространстве: учёные разработали новейший алгоритм для медицинских роборук

Источник изображения: НИТУ МИСИС

Российские ученые представили универсальный алгоритм для координации движений манипуляторов в медицинских роботических системах для исключения столкновений в ограниченном пространстве. Алгоритм анализирует рабочую зону, определяет ограничения, связанные с совместной работой внутри системы, адаптирует траекторию и оптимизирует движения для увеличения эффективности.

В медицинских лабораториях для повышения производительности используются роботические системы, объединяющие несколько манипуляторов, которые одновременно совершают различные операции с несколькими пробирками. Специалистам нужно заранее определить, какие операции — последовательные или параллельные — закрепляются за каждым устройством, и затем запустить работу роборук с разной конструкцией — звеньями, приводными механизмами, программным управлением — так, чтобы они не сталкивались между собой в ограниченном пространстве.

Существующие алгоритмы робототехнических систем преимущественно выполняют координационную задачу через датчики, работающие в реальном времени. Учёные из СТИ НИТУ МИСИС, ФИЦ ИУ РАН и БГТУ им. В. Г. Шухова предложили методику, по которой можно заранее рассчитывать зоны и траектории, чтобы автоматизированные комплексы планировали действия без лишних остановок, перенастроек и столкновений.

«Мы разработали специальные алгоритмы, которые позволяют коллаборативным роботам точно двигаться в ограниченном пространстве. Эти программы заранее рассчитывают, где и как каждый манипулятор должен двигаться, чтобы выполнить свою задачу наиболее эффективно. Внимание мы заострили на построении “зон безопасной работы” — невидимых границ в пространстве, внутри которых нет риска столкновений», — сказал к.т.н. Сергей Халапян, доцент кафедры автоматизированных и информационных систем управления  СТИ НИТУ МИСИС.

С помощью компьютерных моделей исследователи рассчитали, как именно могут безопасно двигаться два манипулятора: один дозирует жидкость, другой подаёт пробирки. В расчётах учитывали все элементы окружения. Ошибки при движении были меньше миллиметра по горизонтали и не превышали 0,2 мм по вертикали. С подробными результатами исследования можно ознакомиться в научном журнале Machines (Q2).

«Наши алгоритм подходят для разных типов манипуляторов. На этапе моделирования мы рассчитали рабочие области и безопасные зоны движения. Также мы протестировали систему, которая автоматически меняет точку встречи роботов при аликвотировании биоматериалов в зависимости от контекста окружения и их индивидуальной нагрузки», — поделился научный сотрудник кафедры автоматизированных и информационных систем управления СТИ НИТУ МИСИС Владислав Воробьёв.

Учёные также реализовали систему автоматического смещения точки взаимодействия в зависимости от загрузки каждого манипулятора, что позволяет сократить общее время выполнения цикла.

«PRO Здоровье»

Статьи от экспертов о здоровом образе жизни, семейных отношениях, болезнях, красоте и др. Советы экспертов по фитнесу, диетам, правильному питанию.Справочники.

Поделиться
Опубликовано
«PRO Здоровье»

Свежие новости

Детские аксессуары как важная часть заботы о ребенке

Детские аксессуары — не просто дополнение, а важная часть ухода за ребёнком. Разбираем, как выбрать…

Дачные болезни. К чему быть готовым перед работой на грядках?

Дачный сезон несёт не только отдых, но и риски для здоровья. Разбираем, какие болезни подстерегают…

Эффективность EMS-тренировок: современный подход к физической форме

EMS-тренировки — современный способ быстро улучшить физическую форму с помощью электростимуляции мышц. Разбираемся, насколько эффективна…

«Ем мало, а вес растёт»: эндокринолог о скрытых пищевых привычках, которые добавляют килограммы

Даже при небольшом количестве еды можно набирать вес. Причина — скрытые пищевые привычки, которые мы…

Польза красного мяса для иммунитета и микробиома: факты от эксперта

Красное мясо может поддерживать иммунитет, микробиом и нервную систему. Разбираем научные факты и безопасные нормы…

Как адаптироваться к смене времени: советы специалиста

Переход на летнее время может нарушать сон, повышать стресс и влиять на здоровье. Разбираем, как…

На сайте используются cookies. Продолжая использовать сайт, вы принимаете условия.

Читайте далее