铁路耦合检查与Robodk和Matlab

检查是一项单调且无济于事的任务，这是机器人技术的完美候选人！在铁路上，这并不是那么容易……除非您使用Robodk。

您是否曾经看过两辆铁路马车之间的联系？

如果有的话，您会注意到将两辆马车固定在一起的耦合。这种耦合不仅是机械的，还包含重要的电缆电缆，该电缆在火车的不同部位之间带有信号。当将车厢耦合在一起时，这些电点必须以良好的电导率牢固地连接，否则，火车的安全性可能会受到损害。

建立安全的电气连接并不总是那么容易。当我们插入电子电缆（例如，手机的充电器）时，我们都经历了令人发指的情况，并且行不通。我们拔下电缆并重新启动电缆……最终，连接起作用。显然，这种情况在铁路上是不可接受的。每次插入它时，耦合都需要起作用。为了实现这一点，需要定期检查。

认识……格拉斯哥喀里多尼亚人的团队

该案例研究来自团队的研究格拉斯哥喀里多尼亚大学在英国（英国）。

一家火车运营公司与该团队联系，该公司希望自动检查其滚动库存耦合（“滚动库存”是指参考铁路车辆，例如马车，货车，教练等）

该团队由大学工程和建筑环境学院的高级研究人员组成，他们是铁路，制造业和机械系统的自动化专家。

研究结果于2019年10月发布在《杂志机器人技术》和计算机集成制造中。

任务：电耦合检查

铁路公司设定的任务是找到一种方法来自动对其耦合的电气头进行检查。

这是一项目前由检查技术人员手动执行的任务。

手动任务涉及：

• 详细清洁耦合。
• 耦合的视觉检查。
• 使用电压表和电阻测试仪对连接的电连续性测试。

技术人员需要30分钟的时间手工执行任务。

当您考虑铁路运营商使用的车厢数量时，这次很快就会加剧。例如，英国国家铁路有计划到2021年，总共有7,000辆车。每辆车有2个耦合，这相当于875天（全日制8小时轮班），仅检查一次耦合。

检查是送给机器人的伟大任务，正如我们之前讨论过的有关制造检查的。

问题：代价高昂，不安全和不一致

铁路公司的问题在于，这种预防性维护至关重要，但昂贵。

机器人自动化是此任务的好选择至少有3个原因：

• 成本 -手动完成任务所需的人小时需要高昂的成本。从长远来看，自动化可以更便宜。
• 安全 -检查任务要求技术人员站在服务湾的高架平台上，靠近高压电缆和高压电线。对于人类而言，这是一个危险的环境，但对机器人而言不是一个危险的环境。
• 一致性- 任务的单调使得人类技术人员难以在检查中保持高水平的一致性。机器人将完成任务的质量水平。

解决方案：带机器人和MATLAB的工业机器人

研究人员选择使用Robodk和Matlab编程的工业机器人解决这个问题。

一项具有挑战性的任务

正如研究人员所解释的“对于熟练的操作员来说，整个过程可能显得微不足道，但为[自动机器人系统]带来了有趣的挑战。”

从机器人技术角度来看，挑战包括：

• 未校准的环境- 鉴于它安装在可移动的火车马车上，耦合器在3D空间中的确切位置和方向是未知的。机器人系统需要检测耦合的位置，并在线相应地调整其检查程序。
• 小目标- 电触点是微小的销钉，使用机器人视觉传感器检测到可能具有挑战性。
• 污垢和其他视觉- 铁路是肮脏的环境。耦合上的污垢可能使检测到耦合和销钉特别困难，因为图像永远不一致。

硬件设置

研究人员为其系统选择了以下硬件设置：

• Fanuc LR Mate 200ID 6轴工业机器人。
• RGB摄像机用于计算机视觉。
• 飞行传感器的时间，与相机图像结合使用时会产生3D图像。
• 用于测试耦合的电点的自定义最终效果。

该项目的主要研究成果之一是证明视觉伺服该团队用来检测联合3D摄像头软件的耦合位置的概念。

软件设置

该软件设置是基于MATLAB的，MATLAB使研究人员能够将3D视觉系统与机器人技术结合在一起。这使Robodk成为其机器人模拟的理想选择，因为Matlab轻松地通过Robodk API。

软件组件是：

• MATLAB和SIMULINK用于根据MATLAB对机器人路径计划的先前研究来编程计算机视觉。
• 用于模拟机器人系统的Robodk。这对团队特别有用，因为它使他们能够在无法进行测试的物理机器人时继续进行研究。

自动铁路检查的未来？

通过该项目，研究人员能够证明对铁路耦合的机器人检查是可能的。他们能够实现概念证明，并表明系统的各个组件工作，尤其是耦合的视觉伺服检测。

如以下视频所示，研究人员创建的系统能够自主检测耦合并使用其自定义最终效应器测试电点。

您可以给机器人哪些检查任务？在下面的评论中告诉我们或加入讨论LinkedIn，，，，推特，，，，Facebook，Instagram或INRobodk论坛。