| Название НИОКТР |
Адаптивный робот-комплектовщик аккумуляторов для их соединения в батарею
|
| Аннотация |
Цель – разработка адаптивного робота – комплектовщика аккумуляторов для их соединения в батарею.
Решаемые задачи:
- информационный поиск и анализ существующих технических решений адаптивных роботов, имеющих близкий технический функционал;
- выбор способа адаптации робота к различным геометрическим размерам аккумуляторов и ячеек для сборки, возможным отклонениям в расположении аккумуляторов и ячеек для сборки;
- разработка имитационной модели адаптивного робота – комплектовщика аккумуляторов;
- отладка программного обеспечения адаптивного робота с использованием имитационной модели адаптивного робота;
- разработка технической документации аппаратной части адаптивного робота – комплектовщика аккумуляторов;
- изготовление действующего макета адаптивного робота – комплектовщика аккумуляторов и проведение его испытаний для проверки правильности найденных решений и их возможной корректировки.
Актуальность. Аккумуляторные батареи (АБ) находят широкое применение в различных областях техники и сферах деятельности людей. Они изготавливаются путём параллельного и последовательного соединения аккумуляторов. Аккумулятор характеризуется рядом параметров, важнейшими из которых являются ёмкость и внутреннее активное сопротивление аккумулятора. Выпускаемые промышленностью аккумуляторы имеют технологический разброс параметров. Перед сборкой аккумуляторов в АБ, для каждого из аккумуляторов должны быть определены его ёмкость и внутреннее сопротивление. Далее производится параллельное соединение аккумуляторов в блоки, а затем блоки соединяются последовательно в АБ. Соединение аккумуляторов в блоки и далее в АБ должно производиться с учётом индивидуальных параметров каждого аккумулятора, а именно его ёмкости и внутреннего активного сопротивления. Промышленные предприятия и организации понимают важность задачи определения параметров аккумуляторов перед сборкой их в батареи. Так в 2024 году Сибирский федеральный университет выполнил хозяйственный договор (х/д №20783 «Разработка электронных устройств для тестирования и для объединения литий-ионных аккумуляторов в батареи») по заказу частного предприятия ООО «Модульные системы управления», в котором была разработаны схемы устройств для определения параметров аккумуляторов, методика определения параметров аккумуляторов и методика сборки аккумуляторов в АБ. К выполнению работ привлекались студенты СФУ. Разработка адаптивного робота – комплектовщика аккумуляторов для их соединения в батарею по сути является продолжением этих работ, т.к. внедрение адаптивного робота в производство позволить повысить производительность труда и исключить ошибки, вызванные «человеческим фактором», при комплектовании аккумуляторов для сборки их в АБ. Необходимость к адаптации робота вызвана возможными отклонениями в расположении аккумуляторов, предназначенных для сборки, в ячейках кассеты, где они хранятся, возможными смещениями ячеек для сборки АБ, и различными типоразмерами аккумуляторов, из которых будет собираться АБ.
Новизна. К новизне проекта следует отнести технические и программные решения по адаптации рабочего органа робота - схвата к возможным отклонениям в расположении аккумуляторов. Для чего будет использовано техническое зрение, которое позволит точно определить текущее положение схвата относительно требуемой ячейки и аккумулятора, находящегося внутри этой ячейки, а далее произвести коррекцию положения схвата. Для решения этой задачи в настоящее время рассмотрены следующие методы: - метод Виолы – Джонса (каскад Хаара); - OTG – дескриптор; - нейронные сети (класс сетей object detection) и ряд эвристических алгоритмов. В ходе работ установлено, что требуемую точность корректировки схвата позволяют обеспечить нейронные сети, обладая при этом минимальным временем выполнения. Они и будут использованы при дальнейшей реализации проекта. Кроме того, будут разработаны технические решения на основе оптических датчиков и соответствующие программные решения, позволяющие исключить выполнения возможных ошибочных операций.
Область применения.
1. Промышленные предприятия, занимающиеся производством аккумуляторов и сборкой аккумуляторных батарей на их основе;
2. Предприятия, занимающиеся сборкой аккумуляторных батарей;
3. Промышленные предприятия, занимающиеся производством автономных объектов, в состав которых входят АБ.
В ходе реализации проекта предполагается найти техническое решение по адаптации робота к различным геометрическим размерам аккумуляторов из заданного ряда типоразмеров аккумуляторов и ряда типоразмеров ячеек для сборки аккумуляторов, к возможным отклонениям в расположении аккумуляторов в ячейках для хранения аккумуляторов с известными параметрами, предназначенных для сборки АБ. В ходе реализации проекта планируется подача заявки на изобретение. Новизна технического решения по адаптации робота к изменяющимся условиям функционирования состоит в комбинации оптических датчиков и технического зрения, реализуемого с использованием нейронные сети, обрабатывающей информацию от видеокамеры. Промышленная применимость будет подтверждена испытаниями макета. В случае, если заявка на предполагаемое изобретение не пройдёт экспертизу по критерию «Изобретательский уровень», она будет преобразована в заявку на промышленный образец.
|
| Доступ к ОКОГУ исполнителя |
False
|
| Количество связанных РИД |
0
|
| Количество завершенных ИКРБС |
0
|
| Сумма бюджета |
200.0
|
| Дата начала |
2025-05-01
|
| Дата окончания |
2025-08-10
|
| Номер контракта |
148
|
| Дата контракта |
2025-04-28
|
| Количество отчетов |
1
|
| УДК |
681.51; 681.52
|
| Количество просмотров |
11
|
| Руководитель работы |
Голубев Евгений Александрович
|
| Руководитель организации |
Румянцев Максим Валерьевич
|
| Исполнитель |
ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ АВТОНОМНОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО ОБРАЗОВАНИЯ "СИБИРСКИЙ ФЕДЕРАЛЬНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ"
|
| Заказчик |
краевое государственное автономное учреждение "Красноярский краевой фонд поддержки научной и научно-технической деятельности"
|
| Федеральная программа |
Отсутствует
|
| Госпрограмма |
—
|
| Основание НИОКТР |
Грант
|
| Последний статус |
2025-10-21 06:15:02 UTC, 2025-10-21 06:15:02 UTC
|
| ОКПД |
Услуги (работы), связанные с научными исследованиями и экспериментальными разработками в области технических наук и в области технологий, прочие, не включенные в другие группировки, кроме биотехнологии
|
| Отраслевой сегмент |
—
|
| Минздрав |
—
|
| Межгосударственная целевая программа |
—
|
| Ключевые слова |
Автоматическое управление; Сортировка аккумуляторов; Адаптивный робот
|
| Соисполнители |
—
|
| Типы НИОКТР |
Разработка новых материалов, научно-методических материалов, продуктов, процессов, программ, устройств, типов, элементов, услуг, систем, методов, методик, рекомендаций, предложений, прогнозов; Опытно-конструкторские работы
|
| Приоритетные направления |
—
|
| Критические технологии |
—
|
| Рубрикатор |
50.43.17 - Системы автоматического управления, системы автоматического регулирования и системы автоматического контроля для дискретных процессов
|
| OECD |
—
|
| OESR |
Робототехника и автоматическое управление
|
| Приоритеты научно-технического развития |
а) переход к передовым технологиям проектирования и создания высокотехнологичной продукции, основанным на применении интеллектуальных производственных решений, роботизированных и высокопроизводительных вычислительных систем, новых материалов и химических соединений, результатов обработки больших объемов данных, технологий машинного обучения и искусственного интеллекта;
|
| Регистрационные номера |
—
|
