novtexmechМехатроника, автоматизация, управлениеMekhatronika, Avtomatizatsiya, Upravlenie1684-64272619-1253Commercial Publisher «New Technologies»10.17587/mau.26.368-377novtexmech-1790Research ArticleРОБОТЫ, МЕХАТРОНИКА И РОБОТОТЕХНИЧЕСКИЕ СИСТЕМЫROBOT, MECHATRONICS AND ROBOTIC SYSTEMSСпособы проектирования роботизированных технологических комплексов посредством системы модулей и цифровых двойниковUsing a Modules System and Digital TwinsМалкаровА. Ю.MalkarovA. Y.

аспирант

107023; Москва

Postgraduate Student

107023; Moscow

jazzpudik@icloud.comАрхиповМ. В.ArkhipovM. V.

канд. техн. наук, доц.

107023; Москва

Cand. Tech . Sc, Associate Professor

107023; Moscow

maksim_av@mail.ruМосковский политехнический университетРоссияMoscow Polytechnic UniversityRussian Federation202513072025267368377Copyright © Commercial Publisher «New Technologies», 20252025Commercial Publisher «New Technologies»Commercial Publisher «New Technologies»https://mech.novtex.ru/jour/about/submissions#copyrightNoticehttps://mech.novtex.ru/jour/article/view/1790

   Рассматривается разработка программного обеспечения для автоматизации проектирования роботизированных технологических комплексов (РТК) и управления промышленным оборудованием в их составе — роботами и устройствами оснастки. Приводится концепция создания цифровой сущности роботизированного производства и ее интеграции с реальным оборудованием в виде цифрового двойника. На данной концепции основывается платформа IndustrialKit, которая предоставляет разработчикам необходимый универсальный и унифицированный инструментарий для формирования различных программных и аппаратных средств проектирования производств, а также подготовки управляющих алгоритмов для роботизированного оборудования и управления технологическими процессами. Наиболее полная реализация инструментария IndustrialKit представлена в приложении для проектирования, моделирования и управления РТК — Robotic Complex Workspace (RCWorkspace). В статье рассматривается технологическая операция автоматической сборки шлицевых соединений типа "вал—втулка", применение которой в машиностроении сильно ограниченно из-за сложности выполнения. Представленные методы позволяют значительно упростить процесс разработки и внедрения новых технических решений в производственные комплексы. Унификация методов взаимодействия между устройствами и введение системы абстракций способствует улучшению организации производства, повышению удобства для разработчиков, операторов и конечных пользователей. Унификация также предполагает создание единых интерфейсов для управления и мониторинга различного оборудования, обобщенной модели производственного комплекса с возможностью расширяемости за счет типовых модулей. Рассматриваются примеры применения разработанных программных решений и приводятся результаты их интеграции в реальных производственных условиях.

   This paper discusses the development of software for the automation of the design of robotic technological complexes (RTC) and the control of industrial equipment in their composition — robots and tooling devices. The concept of creating a digital entity of robotic production and its integration with real equipment in the form of a digital twin is presented. This concept is the basis of the IndustrialKit platform, which provides developers with the necessary universal and unified tools for the formation of various software and hardware for designing production, as well as preparing control algorithms for robotic equipment and process control. The most complete implementation of the IndustrialKit toolkit is presented in the application for designing, modeling and controlling RTC — Robotic Complex Workspace (RCWorkspace). The article considers the technological operation of automatic assembly of splined joints, widely used in mechanical engineering. The presented methods can significantly simplify the process of developing and implementing new technical solutions in production complexes. Unification of methods of interaction between devices and the introduction of a system of abstractions helps to improve the organization of production, increase convenience for developers, operators and end users. Unification also involves the creation of unified interfaces for managing and monitoring various equipment, a generalized model of the production complex, and expandability through standard modules. The paper examines examples of the application of the developed software solutions and presents the results of their integration in real production conditions.

программная платформапроектированиеалгоритмизациявиртуальная модельцифровая сущностьцифровой двойникроботизированное оборудованиеалгоритмизацияроботизированная сборкаsoftware platformdesignalgorithmizationvirtual modeldigital entitydigital twinrobotic equipmentalgorithmizationrobotic assemblyReferencesOff-Line Programming, RoboDK Blog, 2023, available at: https://robodk.com/blog/off-line-programming (accessed: 30. 05. 2024).Off-Line Programming, RoboDK Blog, 2023, available at: https://robodk.com/blog/off-line-programming (accessed: 30. 05. 2024).Industrial Robot Programming for Beginners, RoboDK Blog, 2021, available at: https://robodk.com/blog/industrial-robot-programming/ (accessed: 30. 05. 2024).Industrial Robot Programming for Beginners, RoboDK Blog, 2021, available at: https://robodk.com/blog/industrial-robot-programming/ (accessed: 30. 05. 2024).Kaisner A., Raffo G., Wunsch-Vincent S. Robotics: Breakthrough Technologies, Innovations, Intellectual Property, Foresight, 2016, vol. 10, no. 2, pp. 7—27 (in Russian).Kaisner A., Raffo G., Wunsch-Vincent S. Robotics: Breakthrough Technologies, Innovations, Intellectual Property, Foresight, 2016, vol. 10, no. 2, pp. 7—27 (in Russian).Programming Tool, Kawasaki Robotics, 2023, available at: https://kawasakirobotics.com/eu-africa/others-category/programming-tool/ (accessed: 23. 10. 2023).Programming Tool, Kawasaki Robotics, 2023, available at: https://kawasakirobotics.com/eu-africa/others-category/programming-tool/ (accessed: 23. 10. 2023).RobotStudio Operating Manual, ABB Robotics, 2023, available at: https://library.e.abb.com/public/244a8a5c10ef8875c1257b4b0052193c/3HAC032104-001_revD_en.pdf (accessed: 22. 10. 2023).RobotStudio Operating Manual, ABB Robotics, 2023, available at: https://library.e.abb.com/public/244a8a5c10ef8875c1257b4b0052193c/3HAC032104-001_revD_en.pdf (accessed: 22. 10. 2023).Fanuc. FANUC Educational Cell Exercises, 2023, available at: https://www.fanuc.eu/~/media/files/pdf/products/robots/educational%20cell/fanuc%20educational%20cell%20exercises.pdf?la=ru (accessed: 20. 10. 2023).Fanuc. FANUC Educational Cell Exercises, 2023, available at: https://www.fanuc.eu/~/media/files/pdf/products/robots/educational%20cell/fanuc%20educational%20cell%20exercises.pdf?la=ru (accessed: 20. 10. 2023).KUKA. Application Software from KUKA, 2023, available at: https://www.kuka.com/enus/products/robotics-systems/software/application-software (accessed: 20. 10. 2023).KUKA. Application Software from KUKA, 2023, available at: https://www.kuka.com/enus/products/robotics-systems/software/application-software (accessed: 20. 10. 2023).Development of Robotics in Russia: Integration into Education and Industry, 2023, available at: https://drive.google.com/file/d/1g1zc4QgS3D4Z-92ZMLD8Ltaeq3e79bNL/view (accessed: 30. 05. 2024).Development of Robotics in Russia: Integration into Education and Industry, 2023, available at: https://drive.google.com/file/d/1g1zc4QgS3D4Z-92ZMLD8Ltaeq3e79bNL/view (accessed: 30. 05. 2024).Malkarov A. Y., Arkhipov M. V., Matrosova V. V. Design Software in Tasks of Algorithmization of Manipulation Robots in Assembly of Parts with a Shaft-Bushing Connection Method, Sochi, Smart Industry Con, 2024 (in Russian).Malkarov A. Y., Arkhipov M. V., Matrosova V. V. Design Software in Tasks of Algorithmization of Manipulation Robots in Assembly of Parts with a Shaft-Bushing Connection Method, Sochi, Smart Industry Con, 2024 (in Russian).Kogut A. T., Spiridonov V. A., Tikhonova N. A. Experience of Using Simulation Modeling Software in the Educational Process, ONV, 2003, no. 4 (25), pp. 193—195 (in Russian).Kogut A. T., Spiridonov V. A., Tikhonova N. A. Experience of Using Simulation Modeling Software in the Educational Process, ONV, 2003, no. 4 (25), pp. 193—195 (in Russian).Malkarov A. Y. Ithi Macro Assembler, Celadon, 2023, available at: https://celadon-production-systems.blogspot.com/2023/12/the-ithi-macro-assembler-ima-formalizes.html (accessed: 30. 05. 2024).Malkarov A. Y. Ithi Macro Assembler, Celadon, 2023, available at: https://celadon-production-systems.blogspot.com/2023/12/the-ithi-macro-assembler-ima-formalizes.html (accessed: 30. 05. 2024).

The authors declare that there are no conflicts of interest present.