機器人總是能快速執(zhí)行可預(yù)測的、一致的動作，但最近一個項目的規(guī)模卻打破了紀錄！三菱機器人 TOKUI 快速精確同步運動測試機器人（簡稱 TOKUFASTbot）剛剛獲得了一項世界紀錄，以最短的時間破解了傳奇的魔方。
雖然名字很長，但這個機器人僅用0.305秒就解答了這個著名的難題！
三菱伺服驅(qū)動機器人組件僅用 0.305 秒就解決了魔方問題！圖片由三菱工廠自動化公司提供
復雜運動控制
有些數(shù)字對于我們?nèi)祟悂碚f很難理解。當然，我們有諸如兆、吉、毫和微等數(shù)字的前綴，但如果你停下來思考這些數(shù)字的龐大規(guī)模，你就會驚嘆于技術(shù)在大尺度和小尺度上都取得了多大的進步。
為了在如此短的時間內(nèi)解決魔方這樣的難題，旋轉(zhuǎn)魔方的旋轉(zhuǎn)關(guān)節(jié)必須具有令人難以置信的力量和精度。這確實證明了三菱運動控制硬件的實力。
在深入研究此類項目的技術(shù)細節(jié)之前，請先觀看視頻，該視頻展示了魔方解決方案的實時視圖，然后是超慢動作版本，讓您確信它確實通過實際運動命令解決了魔方問題。這里沒有視頻編輯，只有老式的工業(yè)硬件！
運動硬件
運動是電機的唯一工作，在這種情況下，只有使用伺服電機才能實現(xiàn)這種速度的精度，其中編碼器連接到電機，提供有關(guān)位置的實時反饋。
但挑戰(zhàn)不僅僅在于電機。發(fā)出命令后，它會被發(fā)送到驅(qū)動器，驅(qū)動器會直接將電流輸出到電機，然后等待編碼器返回信號。如果通信、運動、反饋甚至控制算法出現(xiàn)任何延遲，每個單獨的運動都會花費更長的時間。
這些伺服電機的設(shè)計允許在 0.009 秒內(nèi)完成 90° 旋轉(zhuǎn)，不到 1/100 秒即可完成四分之一旋轉(zhuǎn)。根據(jù)一些工業(yè)旋轉(zhuǎn)數(shù)字，這大致相當于電機的 1650 RPM，這對控制工程師來說并不是什么大問題。
然而，真正令人驚嘆的是，這一轉(zhuǎn)四分之一的加速和減速曲線（以及穩(wěn)定時間）都是在平均速度時間內(nèi)完成的。
視覺傳感和算法
在開始動作之前，必須進行一些編程。就像人類拼圖操作員可能會檢查不同的方塊并預(yù)測攻擊計劃一樣，計算機也必須遵循相同的計劃。
在本例中，人工智能技術(shù)被用于規(guī)劃動作。然而，機器人比（大多數(shù)）人類的優(yōu)勢之一是能夠同時旋轉(zhuǎn)立方體的兩個相對面。大多數(shù)人一次只會執(zhí)行一個動作。他們可能很快，但能夠?qū)α⒎襟w的相對面做出兩個獨特的動作而不影響或與另一面發(fā)生沖突的能力卻很少見。
對工程師的啟示
與往常一樣，我們努力找出這對控制工程師意味著什么。也許解決魔方不在您的公司 2024 年第三季度的目標之列，但更快的生產(chǎn)速度和更少的錯誤肯定是首要任務(wù)！
三菱在提高運動技術(shù)的速度和精度方面不斷取得進展，這樣的演示可以以人們更容易理解的方式強調(diào)這些成就，為此，我們向他們致敬。
做得好，你這個解謎小機器人！