在比赛中给机器人编程最有效的方法是什么？

来自应用科学大学Würzburg-Schweinfurt的一组学生使用了RoboDK。他们在2021年首届Robothon Grand Challenge中赢得了冠军。

在国际机器人比赛中，你需要快速有效地为你的机器人编程。

您没有时间去处理复杂的代码文件或神秘的特定于制造商的编程语言。花尽可能多的宝贵时间开发机器人的功能将在比赛中为你赢得分数。

在首次Robothon大挑战赛中，获胜的学生团队通过使用Robothk进行编程，确保他们将所有时间都花在机器人的核心功能上。

下面是他们的做法!

2021年罗博顿大挑战赛

Robothon大挑战赛是在Automatica Sprint 2021年举行的，Automatica Sprint 2021是Robothon的一个分支自动，世界领先的机器人贸易展览会。

由于新冠病毒-19大流行，该活动实际上在6月份举行，为机器人行业提供一个数字平台，让他们聚集在一起，为社区提供支持。

这个Robothon大挑战是一项国际机器人操作比赛。其目的是利用机器人来解决经济和环境面临的紧迫问题。

今年，竞赛的具体目标是寻找智能解决方案，以提高电子垃圾的回收率。

挑战:电子垃圾的分解

参赛者需要完成一项集成任务。事实上，他们必须创造一个机器人，可以拆卸电子产品回收。

随着比赛组织者解释:

“电子垃圾继续累积，因此，进入垃圾填埋场的珍贵和有毒物质数量也在不断增加;除非正确拆卸和分类。这种工作是重复的，肮脏的，危险的，这使它成为一个伟大的用例自动化和机器人。

“面对挑战，我们希望为年轻人才和学者提供机会，积极参与并塑造机器人技术在科学和工业领域的未来。”

获胜的团队解释说，目前，世界上只有20%的电子垃圾被回收。考虑到这一点，预测显示，到2050年，电子垃圾的数量将增加到1.2亿吨。此外，电子垃圾不仅是一个环境问题，而且还具有巨大的经济价值，估计达625亿美元。

然而，目前市场上还没有完全自动化的电子垃圾回收解决方案。

由于电子垃圾的非结构化特性，它需要先进的传感器和算法来检测、识别和定位电子垃圾组件。此外，它还需要精细的操作来分离不同类型的电子垃圾组件。

机器人如何减少电子垃圾

今年挑战背后的理念是，机器人可以是一个很好的解决方案，用于拆除电子垃圾并对其进行进一步处理。

简言之，挑战包括5个级别，每个团队必须使用官方竞赛任务板完成：

1. 按钮按下,各小组首先必须对机器人进行编程，使其按下任务板上的按钮。机器人在规定时间内按下按钮的次数越多，他们获得的分数就越多。这意味着任务优先于高效移动。
2. 钉在孔端口插入-一个典型的操作任务。钉入孔展示了机器人在装配过程中插入零件的能力。在这种情况下，需要将插头卸下并重新插入插座。
3. 钥匙在钥匙孔然后机器人必须拿起一把钥匙，插入钥匙孔，然后转动钥匙。
4. 电池拆除-两支队伍必须对机器人进行编程，使其去掉电池盒的盖子。然后他们必须取出里面的电池。这对机器人来说是一项相当复杂的任务，因为它涉及几个精细的运动技能。
5. 电池回收-最后，机器人不得不拿起电池，把它插进一个洞里。这触发了按钮的按压。再一次地，更多的按键可以获得更多的分数。

介绍……机器人团队

获胜的团队来自应用科学大学Würzburg-Schweinfurt。

该团队由Elhasan Mohamed和Desmond Fomelack(研究机电电子学)、Felix Pagels(技术数学)和Martin Löser(实验室员工和研究生工程师)组成。该团队由机器人和数字生产教授托拜厄斯·考普(Tobias Kaupp)博士建立并监督。

队长Elhasan Mohamed解释了在这个项目中使用RoboDK的感受:

“作为一名机器人专业的学生，我喜欢与RoboDK一起工作和开发。它允许我使用其内置的工具，同时，在地面上建造一些完全符合我需要的东西。

“我肯定会把它推荐给刚刚开始学习机器人的人，以及以专业方式处理工业机器人的机器人工程师。”

团队的机器人设置

该团队的机器人设置包含了一些不同的硬件和软件元素来完成任务。

其解决办法的核心组成部分是:

• 一种集成力传感器的通用机器人UR5e协作机器人
• Robotiq Hand-E精密夹持器
• 英特尔RealSense深度相机
• 3D打印定制钳口处理零件
• OpenCV计算机视觉库
• Python编程语言
• RoboDK

通过使用这些现成的组件，团队让机器人快速高效地启动并运行，而无需“重新发明轮子”。

事实上，这种高效的硬件集成让他们有更多的时间和精力来创建机器人程序。

为什么团队使用RoboDK

团队的编程设置围绕着这个问题展开我们的RoboDK离线编程软件。

他们选择RoboDK的主要原因是:

1. 这使他们能够迅速掌握基本的机械臂编程技能。
2. 这个RoboDK API实现了机器人技术和机器视觉的集成，这是他们解决方案所需要的。
3. RoboDK工具集易于使用，并且避免了在使用多个其他解决方案时花费时间。
4. RoboDK的可视化功能使他们能够快速有效地开发解决方案。

总的来说，选择使用RoboDK可以确保他们的集成任务尽可能高效。该工具使他们能够将所有核心开发工作集中在集成程序的更高级部分上，而不是摆弄太多复杂的低级机器人代码。

这可能是RoboPig团队成为10个参赛选手中仅有的4个完成所有竞赛任务级别的一个因素。

他们的机器人项目

团队的机器人程序通过以下步骤完成了任务：

1. 视觉传感器采用二维图像处理对工作空间中的任务板进行粗略定位。
2. 机器人的力反馈用于对电路板进行精细定位。
3. 现在知道了板子的位置，机器人按下一级任务的按钮，然后从板子上拿起钥匙。
4. 利用力反馈，机器人将钥匙插入孔中，完成第二级任务。
5. 力反馈还用于拔出3级接头并将其插入新插座。
6. 然后，机器人将4级的电池组盖取下，并进行一系列预先设定好的动作来取出电池。
7. 然后机器人使用螺旋搜索的方法将电池插入到5级任务板的最后一部分。

RoboDK的模拟为这些步骤提供了快速、敏捷的开发和调试环境。用于机器人运动和图像处理。此外，这也使他们可以很容易地为任务板建立一个固定的坐标系统。最后，他们成功地在程序运行时设置了机器人的实时可视化。

这段视频展示了获胜的机器人的行动部署: