DARPA ser på å utvikle roboter for å sy uniformer

Robotics

David Szondy

19. juni 2012

4 bilder

SoftWear-systemet bruker et overhead "pick and place " robotsystem for å flytte klær mellom arbeidsstasjoner

Amerikanske militære uniformer er kanskje ikke den mest fasjonable av klær, men det er mange av dem. Pentagon bruker hvert år 4 milliarder dollar på uniformer, og over 50 000 personer er ansatt i produksjonen. I et forsøk på å redusere kostnadene og øke effektiviteten har DARPA tildelt $ 1, 25 millioner kontrakt SoftWear Automation, Inc. for å utvikle "komplette produksjonsanlegg som produserer plagg med null direkte arbeidskraft er det ultimate målet" - med andre ord en robotfabrik som kan gjøre uniformer fra begynnelse til slutt uten menneskelige operatører.

Roboter har blitt brukt i masseproduksjon av klær i flere tiår, selv om dette for det meste har involvert laserskjermemønstre i stabler av stoff eller automatiserte symaskiner som utfører svært enkle oppgaver. Maskiner generelt og spesielt automatisering har gjort det vanskeligere å lage uniformer, men det er fortsatt arbeidskrevende. Verre, amerikansk lov krever at innenlandske kilder brukes når det er mulig, så kostnadene er enda større enn om arbeidet ble outsourcet utenlands.

Fullstendig automatisering av prosessen vil muliggjøre betydelige besparelser, men plaggdannelse er en industri som ikke lett har lånt seg til innføring av roboter. For en ting er stoffet veldig vanskelig å jobbe med. Det er floppy, det folder, det krøller, det crumples og kantene er ofte veldig uregelmessig, selv om kuttet med en laser. Samtidig må stoffstykkene samles nøyaktig riktig eller sømmer vil ikke gå ordentlig, paneler vil ikke passe, knapper og hull vil ikke justere og til og med noe så enkelt som en glidelås vant Det virker ikke.

Verre, selv om det er noe like jevnt som en, vel, uniform kommer i et bredt utvalg av former og størrelser som må regnskapsføres. I løpet av de siste 30 årene har robotister og ingeniører søkt løsninger på disse problemene, men med begrenset suksess og med få løsninger som var kostnadseffektive.

Softwear Automation 's løsning er å fokusere på industriell symaskin og utarbeide hvordan du endrer den og legger til robotic support mekanismer for å dekke alle aspekter av plagget making. Symaskiner krever at stoffet løper gjennom dem for å opprettholdes ved konstant spenning. Også disketten og uregelmessig stoffet må være riktig plassert. Softwear-systemet gjør dette ved først å bruke en standard "plukke og plassere" -robot for å flytte stoffet fra stasjon til stasjon.

Den "budger" bruker et vakuum for å ta tak i stoffet og plassere det

En gang på stasjonens sybord kommer "budgers" til spill. Disse er robotaktuatorer laget av en hul gummi ball med hull i den. Disse bruker et vakuum for å "budge" stoffet i posisjon. Symaskinen selv har et modifisert arbeidshode med servostyrte hunder som gjør arbeidet til operatørens hender for å veilede og opprettholde trykk på stoffet.

Nøkkelen er imidlertid bildesystemet som bruker brukervennlige kameraer med høy oppløsning som ikke var tilgjengelig frem til nå. Dette bildesystemet bruker ikke lineære målinger som centimeter eller tommer. I stedet teller det trådene i kluten for å beregne posisjon og avstand med en algoritme med tanke på stofffolding, trådfeil og uregelmessigheter i stoffkanten. Dette bildesystemet og roboten som den tjener, må være veldig rask fordi en menneskelig operatør kan lage 5000 sting per minutt, så det er ingen tid for maskinene å pause og tenke.

Implikasjonene for en vellykket robotplaggsfabrikk går utover å trimme den amerikanske militærens garderobebudsjett. Det gir også muligheten for å flytte slike jobber tilbake til den utviklede verden hvor roboter ville erstatte svettebutikker. Det betyr også at en annen klasse ufaglært arbeid vil forsvinne sammen med så mange andre.

Kilder: Federal Business Opportunities, Softwear Automation, Inc., Proceedings of 2010 ISFA 2010 Internasjonalt Symposium om Fleksibel Automatisering (PDF)

Den "budger" bruker et vakuum for å ta tak i stoffet og plassere det

SoftWear-systemet bruker et overhead "pick and place " robotsystem for å flytte klær mellom arbeidsstasjoner

En prototype symaskin med modifisert robot servo hode

Detalj av robot servo hode

Anbefalt Redaksjonens