前沿|KAUST研發出了最快、最準確的羣集機器人故障檢測系統

前沿|KAUST研發出了最快、最準確的群集機器人故障檢測系統

隨著機器人在不同應用領域的使用越來越普遍,研究人員開始考慮多臺機器人協同工作時機器人工作監控及性能檢

在物流倉儲等行業,多臺機器人協同工作已經成為常態,但是,一旦其中的某一臺機器人發生故障,就會對整個生產線造成嚴重的影響。

龐大的機器人群體正在管理著世界上最大的倉儲配送。數以千計的機器人一起工作,以前所未有的效率和速度存貨、拾取、包裝和配送產品。雖然這些群集機器人的潛力無限、令人驚歎,但是一旦有一個機器人出現故障,這會迅速破壞群集機器人的整體性能或者導致意外的結果。 阿卜杜拉國王科技大學(KAUST)研究人員Ying Sun 和Fouzi Harrou一同開發了迄今為止市面上最快、最準確的故障檢測系統,這種系統能夠讓群集機器人在運行中保持最佳性能。

Harrou 表示:“群集機器人技術理念來自於諸如螞蟻和蜜蜂等動物行為的啟發。多臺機器人協同工作,可以完成單臺機器人無法完成的複雜任務,這種多機器人系統工作技術在許多應用領域中非常有用,如聯合搜索勘探、管理倉庫、配送產品、播種和收割。”

用於控制集群機器人的協調活動的軟件揭示了這樣的事實:當群體中一個或多個機器人發生故障,機器人群體可能就不會以人們期望的性能水平執行任務。成百上千的機器人一起工作時,由於外部干擾、機器人間的意外碰撞、組件故障、軟件錯誤甚至通信鏈接受到破壞,故障是不可避免的。

Sun 表示:“在受到監控的群集機器人系統中,儘早檢測和識別可能的錯誤或故障至關重要,這樣就可以最大限度地提高運行效率並避免昂貴的維護費用。“研究人員的故障檢測方法是:首先收集正常運行下的相對位置數據,得到性能指標,然後將生產過程中常用的兩種標準“管制圖”快速測試性能指標的偏差。

Harrou 表示:“ 我們將改進了的基於數據的故障檢測方法應用於模擬群集機器人,對於所有測試過的故障類型——突發故障、漂移故障、隨機行走和完全停止故障——與之前的方法對比,我們的方法在故障檢測方面有著重大的提升。

相較其他的群體監測技術,這種方法的主要優勢是不需要獲取系統的數學模型,同時該方法也不依賴於單個機器人傳輸的數據,機器人在故障情況下分散尤為明顯。Sun說:“未來我們計劃用實驗性機器人群集的數據來檢測我們的方法,並將其應用於監控飛行機器人集群。”


分享到:


相關文章: