اختار معهد ARM ثماني مشاريع تقنية جديدة

أعلن معهد ARM (Advanced Robotics for Manufacturing) عن ثمانية مشاريع جديدة في مجال الروبوتات. وتستجيب هذه المشاريع لاحتياجات واسعة الانتشار في قطاع التصنيع بالولايات المتحدة، وتتصل على وجه الخصوص بأولويات تحديث وزارة الدفاع المرتكزة على التصنيع.

تتناول المشاريع المختارة تحديات تعتبرها وزارة الدفاع والمجتمع التجاري الأكثر إلحاحا وأهمية، والتي يمكن أن يساعد في حلها نظام معهد ARM البيئي، الذي يضم أكثر من 330 منظمة عضوا.

تتوافق المشاريع مع مهمة معهد ARM المتمثلة في تعزيز التصنيع في الولايات المتحدة وتمكين العاملين. ويخطط معهد ARM لتخصيص نحو 4 ملايين دولار لتمويل المشاريع، فيما يبلغ إجمالي المساهمة في المشاريع الثمانية نحو 8 ملايين دولار.

المساعدة في برمجة الروبوتات بالذكاء الاصطناعي

الإشراف: جامعة ممفيس

الشركاء: READY Robotics وFedEx وDeepHow

هناك تقنيات يمكنها الآن تقليص حجم المعرفة اللازمة لبرمجة الروبوت وتركيبه بشكل كبير، باستخدام أساليب بلا شيفرة برمجية تجعل برمجة الروبوتات في متناول العاملين في المصنع. ومع ذلك، لا تزال هناك محدودية في المعرفة بأتمتة العمليات، وقد تتحول إلى عنق زجاجة أو تضر بنجاح تركيب الروبوت. 

يهدف هذا المشروع إلى إنشاء نظام مساعدة يمكنه سد نقص الخبرة، من خلال تقديم اقتراحات وتصحيحات أثناء برمجة مهام الروبوت. وسيستخدم النظام أساليب الذكاء الاصطناعي والتعلم الآلي لدراسة نموذج لمهمة الإنتاج من المهام المبرمجة مسبقا، واستخدام هذه المجموعة لمساعدة المستخدم. وسيتيح ذلك للمبرمج المبتدئ الاقتراب من البرمجة بمستوى الخبراء.

الفحص الروبوتي البصري واللمسي للأسطح

الإدارة: سيمنس

الشركاء: جيلسايت Inc.، جامعة كارنيجي ميلون، ATI Specialty Alloys and Components، بوينغ

سيطور هذا المشروع نظاما روبوتيا للفحص البصري واللمسي يؤتمت التحقق من العيوب السطحية في مكونات المركبات الفضائية وهياكل الطائرات التجارية. 

إن عمليات صيانة الطائرات التي تتضمن هذه التحسينات الروبوتية، ولا سيما التقنيات التي تحسن جودة الفحص وتحل محل العمليات اليدوية، تتيح رفع الموثوقية وقابلية الصيانة وجاهزية الأصول الجوية بشكل كبير، وتقليل تكاليف دورة حياة المعدات في نهاية المطاف. 

سيتيح استخدام الذكاء الاصطناعي والروبوتات للنظام توحيد ودراسة عمليات فحص العديد من المكونات في مختلف الصناعات، وهو ما سيفيد أيضا طيفا واسعا من أعضاء معهد ARM.

برنامج محسّن لحركة الروبوت لتتبع المسارات الهندسية المعقدة

الإشراف: معهد رينسيلار البوليتقني

الشركاء: جي إي ريسيرتش، معهد ساوثوست للبحوث، واسون تكنولوجي

يهدف هذا المشروع إلى الإنشاء الذاتي لمسار منحن عالي السرعة وعالي الدقة لأداة الروبوت على هندسة منحنية معقدة، باستخدام روبوتات صناعية ذات درجات حرية زائدة، لتقليل أو إلغاء الحاجة إلى الضبط اليدوي الذي يلزم غالبا حتى اليوم. 

سيطور المشروع نهجا للتحسين يقوم بتفكيك المسار المحدد إلى تسلسل من حركات الروبوت الأولية، لتحقيق أدنى زمن للدورة مع ضمان دقة تتبع مؤكدة. وستُستخدم البيانات القائمة على المحاكاة لتدريب أدوات التعلم الآلي بهدف تقليل زمن حساب التحسين.

المعالجة الروبوتية الذاتية للمعادن بالضغط

الإشراف: جامعة ولاية أوهايو

الشركاء: Yaskawa وCapSen Robotics

سيعالج فريق المشروع مشكلة إنتاج مكونات معدنية معقدة بكميات صغيرة لكنها كبيرة من حيث العدد الإجمالي. وتنتشر المكونات المعدنية على نطاق واسع في قطاع السيارات التجارية، والسيارات الرياضية عالية التقنية، ومعدات المصانع الثقيلة، ومحطات الطاقة، وكذلك في المعدات العسكرية الجوية والبرية والبحرية. 

وعندما تكون هناك حاجة إلى استبدال المكونات، ولا سيما للأنظمة القديمة، يصعب غالبا الموازنة بين الجودة والتكلفة ومدة التنفيذ للوصول إلى حل مقبول. وسيطور الفريق ويشغّل نظاما روبوتيا بالذكاء الاصطناعي قادرا على إنتاج أشكال هندسية متعددة للمكونات بمرونة، وفي الوقت المناسب وبأقل تكلفة.

الصنفرة الروبوتية المنتظمة مع الرقابة داخل المرحلة

الإدارة: جي كي إن إيروسبيس

الشركاء: المعهد الوطني للبحوث الفضائية، وGrayMatter Robotics، وجامعة واشنطن، وEWI

تضمنت المشاريع السابقة لمعهد ARM في مجال المعالجة السطحية النهائية المؤتمتة تخطيط المسار، والمعالجة المنتظمة، والرقابة الآلية. وسيجمع الفريق نتائج هذه المشاريع السابقة لإنشاء تقنية صنفرة وتلميع فعالة ستفيد صناعات كثيرة.

معالجة تكيفية عالية الدقة للمواد عالية الحرارة

الإشراف: GE Research

الشركاء: GrayMatter Robotics، وFANUC

سيركز فريق المشروع على تحقيق معالجة تكيفية عالية الدقة لقنوات التبريد المعقدة في المواد عالية الحرارة، من خلال تطوير منصة ذات بنية مفتوحة تدمج بيانات المستشعرات وتضبط تلقائيا مسارات حركة الأداة ومعايير العملية، للوصول إلى الحل الأمثل للثقب بالليزر. 

ستُستخدم المستشعرات للتحقق من تباين القطعة الواردة، وكذلك أثناء العملية لتتبع سير عملية المعالجة. وسيقلل هذا المشروع نسبة الهدر من خلال تحسين التحكم في العملية وقابلية تكرار النتائج، كما سينشئ هيكلا يتيح الاستبدال السهل للأدوات و/أو المستشعرات البديلة وفقا للمهمة المستهدفة.

أتمتة التقاط ووضع وتشكيل المواد المركبة ذات المصفوفة الخزفية

الإدارة: بوينغ

الشركاء: جامعة جنوب كاليفورنيا، وشركة 3M

لضمان توافر الهياكل الدفاعية والتجارية عالية الحرارة، تلزم وسائل تصنيع فعالة من حيث التكلفة للمكونات المصنوعة من مواد عالية الجودة مقاومة للحرارة وذات أداء أعلى. 

يخطط فريق المشروع لتطوير تخطيط آلي للمسار لتشكيل المسبقات المشربة (المواد المركبة شبه المصنعة) القائمة على النسيج وفق الكفاف، والفحص الآلي أثناء العملية للمناطق غير المضغوطة، والإنشاء الآلي لمسارات الأداة للتشطيب، إضافة إلى الاسترداد الروبوتي ذاتي التصحيح عند فشل إزالة طبقة الدعم للمسبقات المشربة.

المناولة الروبوتية الآمنة للمواد الطاقية

الإشراف: معهد رينسيلار البوليتقني

الشركاء: شلمبرجير، إنترفيس تكنولوجيز، فانوك

يسعى فريق المشروع إلى تطوير تقنيات أساسية للمعالجة الروبوتية للمواد الطاقية. ويفرض الإنتاج باستخدام المواد الطاقية قيودا عديدة على العملية، وأهمها القيود المفروضة على كتلة المادة الطاقية التي قد تتواجد في أي لحظة في فضاء معين. 

يسعى هذا المشروع إلى تقليل هذا التأثير بتطبيق الروبوتات على عملية إعادة تزويد المخزون بالطاقة. وسيُظهر تنفيذ المشروع أنظمة السلامة والاستراتيجيات وتصاميم التعامل مع الروبوتات، القابلة للتطبيق مباشرة على إنتاج الشحنات التجميعية، وبمعنى أوسع على إنتاج أجهزة ومنتجات أخرى تستخدم الطاقة.