El gemelo digital puede proteger sistemas físicos y capacitar a nuevos usuarios

Es más complicado que copiar y pegar, pero los gemelos digitales podrían ser una forma de producción futura, según investigadores de la Universidad de Kentucky. Han desarrollado un entorno virtual basado en la interacción humano-robot que puede reflejar la configuración física del soldador y su diseño. El prototipo, conocido como gemelo digital, tiene implicaciones para el desarrollo de sistemas de producción y la formación de soldadores novatos. Publicaron su trabajo en IEEE / CAA Journal of Automatica Sinica.

“Este estilo de interacción humano-robot ayuda a aumentar la productividad y la comodidad de los usuarios; mientras que el análisis basado en datos del comportamiento de los soldadores es beneficioso para la capacitación adicional de los soldadores novatos ”, dijo YuMing Zhang, profesor James R. Boyd en Ingeniería Eléctrica en la Universidad de Kentucky.

Los científicos encargaron a un hombre que demostrara el uso de un soldador con instrucciones soldadura linterna y rastreador de movimiento. Sus movimientos se transfieren a la máquina que realmente suelda. Los sensores en el entorno físico de soldadura transmiten datos a los humanos. Expediente entorno físicoy los datos entrantes están disponibles a través de la realidad virtual aumentada, en la que el ser humano puede ajustarse en consecuencia.

“En los gemelos digitales de hoy, los humanos somos observadores de sistemas físicos; el flujo de información es unidireccional”, dijo Zhang. “En procesos donde se necesita inteligencia humana, como la soldadura de precisión, interacción humano-robot necesita integrarse con gemelos digitales para que la capacidad operativa de las personas pueda incrementarse y los roles que desempeñan pasen de ser observadores a dominantes ”.

Los científicos también investigaron el comportamiento de seis soldadores con diferentes niveles de experiencia en el sistema de hermanamiento digital. Todos los soldadores pudieron completar la misma tarea de soldadura con diferentes niveles de satisfacción. El análisis reveló diferentes patrones de comportamiento operativo de soldadores calificados y no calificados y, en última instancia, su trabajo.

“El reconocimiento de patrones exitoso en las operaciones de soldadores calificados debería acelerar la capacitación de soldadores novatos”, dijo Zhang.

Expediente gemelo digital El entorno podría, por ejemplo, proporcionar un espacio seguro para que los soldadores novatos practiquen técnicas sin correr el riesgo de daños peligrosos o costosos, ya que el sistema podría estar capacitado para reconocer patrones potencialmente dañinos y desconectarse.

“En el trabajo futuro, planeamos investigar la capacitación efectiva para soldadores principiantes basada en esta soldadura interactiva de robot humano desarrollada con patrones reconocidos de soldadores calificados, y actualizar el sistema de colaboración de múltiples robots para realizar operaciones de soldadura más complejas. a través de este sistema, dijo Zhang. “En consecuencia, la aplicabilidad del sistema se puede incrementar en gran medida”.

Proporcionado por la Asociación China de Automatización