Bennett Brumson , Contributing Editor 2010-01-18

Symulacje i programowanie w rzeczywistości wirtualnej

Symulacje i programowanie w rzeczywistości wirtualnej

Wdrażanie systemów automatyki poprzez symulacje oraz programowanie w trybie offline stało się bardzo wydajnym i oszczędnym sposobem wykonywania nowych instalacji. Oszczędzają one czas i pieniądze inwestorów oraz użytkowników końcowych. Dzięki symulacjom, istnieje możliwość precyzyjnego planowania przyszłych rozwiązań bez narażania na niepotrzebne koszta ani utratę cennego czasu przyszłych użytkowników. Upraszcza to również proces tworzenia od pomysłu do rzeczywistości. "Symulacje pozwalają na zaplanowanie wielu scenariuszy możliwych rozwiązań bez wykorzystania nawet odrobiny fizycznych elementów. Wszelkie błędy i niedociągnięcia uwidaczniane są na projektach i symulacjach podczas ich analiz" - mówi Michael Jacobs, President and Chief Executive Officer of Applied Manufacturing Technologies Inc. (AMT, Orion, Michigan).

Symulacje są również pożytecznym narzędziem do nauki naszych studentów.

Systemy symulacji

Systemy symulacji pokazują, które konfiguracje robotów produkcyjnych są najlepsze. Weryfikuje się każdy ich przyszły ruch, zakres ruchów, możliwości konfiguracyjne. Symulacje wykorzystują i przyśpieszają proces wizualizacji opartej na algorytmach matematycznych, które bazują na zasadach pracy robotów, możliwościach ich uzbrajania i jak cała sekcja pracy ma być skonfigurowana.

Symulacje to narzędzia inżynierskie to kalkulacji orientacyjnego cyklu życia urządzeń i najlepszego wykorzystania zaplecza użytkownika. Pokazują one, czy koncepcja skomplikowanych układów urządzeń jest uzasadniona i należycie wydajna. Programy do symulacji nie tylko są bardzo dobrym narzędziem, ale również bardzo dobrym przedmiotem sprzedaży. Symulacje te pozwalają Klientom na przedstawienie najlepszych koncepcji pracy przyszłych linii technologicznych.

Cykle pracy

Symulacje pracy robotów są używane przez ekipy inżynierów do kalkulacji poszczególnych cyklów pracy robotów. Pozwalają one upewnić się, że planowane systemy będą spełniały pokładane w nich oczekiwania. Podczas analiz, symulacje pokazują ile części na godzinę może powstawać w jednostce produkcyjnej. Szczegóły koncepcyjne otrzymane od jednostek produkcyjnych pozwalają inżynierom na najbardziej wydajne wykonanie konfiguracji i oprogramowania na każdy cykl pracy.

Przykładem mogą być symulacje ustawień baterii słonecznych. Bez konieczności wykonywania fizycznych elementów widać cały proces regulacji w dowolnych konfiguracjach. Ściśle określone warunki matematyczne ruchu słońca pozwalają określić każdy ruch urządzeń manipulatorów tak, aby wydajność baterii słonecznych zawsze była jak największa. Wiele z czynników zmiennych może być przewidzianych na podstawie doświadczeń inżynierów i określonych warunków zewnętrznych. Dzięki temu minimalizuje się niebezpieczeństwa uszkodzeń lub potrzeb modernizacji.

Poprzez szybkie wirtualne określanie zadanych parametrów w szybki i prosty sposób można uczyć komputery poszczególnych zachowań. Symulacje wykonywane w oparciu o takie uczenie pozwala na znaczną oszczędność czasu i pieniędzy jeszcze przed wykonaniem fizycznych układów automatyki czy konkretnego oprogramowania. Ekipy wdrożeniowe mają możliwość przenoszenia wirtualnych robotów w wirtualnym obiekcie tak, aby wypełniały jak najwydajniej swoje obowiązki.

Użytkownicy mogą symulować czynności wykonywane przez roboty bez ich fizycznego wykorzystywania. Poszczególne cykle pracy są tak modelowane, aby jak najwierniej odzwierciedlały rzeczywistość. Jako że producenci robotów wykonują algorytmy symulacyjne dla swoich robotów symulacje cyklów pracy są wiarygodne, bo pochodzą od samych producentów robotów. Przy większych liniach technologicznych Klienci naocznie niemalże widzą jak cały system w fabryce będzie funkcjonował i współgrał.

Różnica między rzeczywistym a wirtualnym będzie coraz mniejsza. Wartość wirtualnych symulacji jako narzędzia do kalibracji wciąż rośnie. Coraz większe moce obliczeniowe współczesnych procesorów pozwalają w czasie rzeczywistym przeliczać więcej ilości danych w tym samym czasie. Ma to zastosowanie np. w układach silnikowych, gdzie dokładność pomiaru bywa niezmiernie ważna.

Symulacje stają się coraz bardziej rozpowszechnione w robotyce. Wdrożeniowcy nauczyli się jak najlepiej dobierać roboty do wykonywania odpowiednich prac. Gdy przeprowadza się symulacje pracy określonego robota, określa się, czy jego wydajność jest zgodna z oczekiwaniami.



Bennett Brumson , Contributing Editor
Na podstawie: http://www.robotics.org/content-detail.cfm/Industrial-Robotics-Feature-Article/Robotic-Simulation-and-Off-line-Programming:-From-Academia-to-Industry/content_id/1825

Zapraszamy do skomentowania artykułu

Treść opini 
Popis 

Pozostałe artykuły z tej kategorii