Технопарк Кванториум
Автономное роботизированное устройство для работы
на складе
Автоматизированный склад
Состав команды
  • Дима
    Капитан
  • Тимофей
    Электронщик
  • Артём
    Программист
  • Захар
    Программист
  • Дима
    Дизайнер
  • Константин Юрьевич
    Преподаватель
Проблематика проекта
Затраты на обслуживание робота меньше, чем зарплата работникам. При этом робот работает в любое время без выходных и отпусков.
Актуальность
Из за нехватка рабочей силы и низкой эффективность ручного труда на складах, особенно при работе в неудобных/опасных условиях (высокие стеллажи, тяжелые грузы, круглосуточные смены).
Уникальность
Устройство автономно перемещается и сортирует товары с помощью машинного обучения и компьютерного зрения, оптимизируя логистику на складах и обеспечивая минимальное участие человека.
Аналоги
STRETCH
Boston Dynamics выпустила складского робота Stretch, способного перемещать 800 коробок в час (как человек). Конструкция включает мобильную платформу на колёсах, сенсорную мачту с камерами и 7-осевую манипуляторную руку для грузов до 23 кг.
Fetch
У робота Fetch – небольшой телескопический каркас, в высоту он около полтора метра. Его грузоподъемность составляет примерно 6 кг, робот оборудован техническим 3d зрением, его захват имеет семь степеней свободы. Клиенты могут использовать разные захваты, в зависимости от выполняемых заданий.
Робот KUKA
Промышленный робот KUKA. Робот обладает хорошей точностью и модульностью, но зачастую требует управления оператором и хорошего программного обеспечения.
Цели и задачи:
  • Цель:
    Разработка автономного роботизированного устройства для сортировки и перемещения товаров с минимальным участием человека.
  • Задачи:
    1. Разработать систему компьютерного зрения и машинного обучения для точной идентификации, классификации товаров и автоматизации решений по их сортировке.
    2. Создать роботизированные манипуляторы с надежным захватом и адаптивным управлением для транспортировки объектов разной формы и веса.
    3. Оптимизировать автономную навигацию устройства для работы в динамичной складской среде.
Заказщики
Владельцы складских помещений
Этапы создания
Создание первого прототипа
16.02.2024 – 18.09.2024.
Переделали металлическую конструкцию на дерево
10.10.24 – 31.10.24
Изменили систему захвата,
доработали код
12.11.24 – 9.12.24
Создание электронной схемы
Драйверы, преобразователи напряжения, плата Arduino MEGA, моторы, насос, инфракрасный датчик и энкодер для управления движением робота и подъёмником.

Написание программы
  • Распознает детали по QR-кодам
  • Навигация по ArUco-маркерам
  • YOLOv8-seg для детекции объектов
  • Пока использует только маркеры (нейросетевая навигация в разработке)

Внедрение вакуумного захвата
  • Создает вакуум для фиксации
  • Бережно удерживает гладкие поверхности
  • Идеален для стекла, металла, пластика

Внедрение реечной передачи для полного позиционирования устройства
Устройство для поиска и захвата предметов полками без перемещения, обеспечивающее точность и минимизирующее ошибки. Это повышает эффективность, автоматизируя рутинные процессы на складе.

Фотоэлектрический датчик
Диффузно-отражательные фотоэлектрические датчики являются одним из типов оптический датчик. Эти датчики обнаруживают излучаемый свет, отражающийся от объекта, и таким образом определяют наличие объекта. Эти датчики обнаруживают излучаемый свет, отражающийся от объекта, и таким образом определяют наличие объекта.

Социально-экономическая эффективность

Комплектующие устройства

Количество, шт.

Стоимость, руб.

Алюминиевый профиль

3 х 2000мм

800 х 3

Электромотор

6

1600 х 6

Сервомотор

2

900 х 2

Аккумулятор

2

2700 х 2

Одноплатный микрокомпьютер

1

10000

Микроконтроллер

1

1100

Драйвер двигателя

3

400 х 3

Крепёж, провода

80 болтов с гайками М4, 4 метра проводов

~1200

Итог:


32700 руб.

Результаты
Мы создали 1 рабочий прототип
Технические характеристики
Потребление 14В
Грузоподъемность 300 гр.
Мощность двигателя 51 Вт
Радиус захвата 67 см
Глубина захвата 29 см
Высота захвата 70 см
Глубина перемещения каретки 40 см
Размер захваченных объектов 6 см в ширину
Контакты
Телефон: +79041015511
Телеграмм