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

Болезни на кончике щетки: эксперт о том, как зубной налет разрушает весь организм

Зубной налет может быть связан не только с кариесом, но и с серьезными заболеваниями всего…

Эксперт объяснил, чем на самом деле опасен тополиный пух

Тополиный пух сам по себе редко вызывает аллергию, но может переносить пыльцу растений, споры грибов…

Хранение продуктов в пластике: химические опасности по оценке эксперта

Пластиковые пакеты удобны для заморозки продуктов, но не лишены недостатков. Эксперт рассказал о рисках хранения…

Патологическое и физиологическое головокружение: важные разъяснения эксперта

Головокружение не всегда свидетельствует о болезни, но иногда может быть признаком серьезных нарушений кровообращения или…

Эксперт предупреждает: чем опасны сухие завтраки для детей

Сладкие хлопья и каши быстрого приготовления могут влиять на микрофлору кишечника ребёнка и повышать риски…

Эбола вне Африки: возможно ли распространение вируса и насколько Россия готова к завозному случаю

Может ли вспышка лихорадки Эбола в Африке привести к завозу инфекции в Россию? Инфекционист объяснил,…

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

Читайте далее