ứng dụng công nghệ tự động hóa vào nền công nghiệp

Hệ thống điều khiển robot khoan tự động dưới biểnHệ thống robot điều khiển được thiết kế phục vụ cho nhiều lĩnh vực khác nhau, trong đó có phục vụ trong môi trường đáy biển (môi trường làm việc được coi là khắc nghiệt hiện nay).
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
ứng dụng công nghệ tự động hóa vào nền công nghiệp ứng dụng công nghệ tự động hóa vào nền công nghiệpHệ thống điều khiển robot khoan tự động dưới biểnHệ thống robot điều khiển được thiết kế phục vụ cho nhiều lĩnh vực khác nhau, trong đócó phục vụ trong môi trường đáy biển (môi trường làm việc được coi là khắc nghiệt hiệnnay). Thiết bị khoan dưới đáy biển do hãng Energid Technologies thiết kế có một hệthống robot điều khiển phục vụ cho quá trình khoan tự động thế hệ mới và các thiết bịkhoan thăm dò làm việc trong môi trường nước rất sâu và băng giá.Khác với các giàn khoan truyền thống vận hành trên mặt đất, thiết bị khoan tự động kiểumới nằm trên đáy biển kết nối với tàu trên mặt biển nhờ một hệ thống cáp để truyền nănglượng và thông tin liên lạc. Thiết bị khoan được thiết kế kín để dung dịch khoan khôngthải xuống đáy biển, duy trì áp suất và giới hạn an toàn yêu cầu.Thiết bị khoan gồm có các module có thể thả qua các khoang tiêu chuẩn nằm bên trongtàu và được đặt vào đúng vị trí nhờ các cáp dẫn hướng. Để ngăn ngừa ô nhiễm môitrường xung quanh, thiết bị khoan được nạp đầy nước, duy trì áp suất cân bằng và đóngkín.Tất cả các tính năng của thiết bị khoan được điều khiển tự động từ phòng điều khiển đặttrên tàu biển hoặc từ đất liền. Trong hệ thống thiết bị khoan có những đường dẫn tới mộtModel 3D tương tác của thiết bị khoan với tất cả các trang thiết bị và máy móc đi kèm,chúng thay thế cho tầm quan sát truyền thống qua cửa của cabin điều khiển. Model 3Dliên tục cập nhật thông tin từ hệ thống điều khiển nằm dưới biển, nhờ đó việc điều khiểncó hiệu quả hơn này và khi cần thiết có thể hiệu chỉnh chương trình khoan nhanh hơn.Thiết bị khoan với tính năng tự động kết hợp với robot sử dụng rất hiệu quả để thi côngtrong môi trường khắc nghiệt như vùng nước cực sâu và Bắc cực. Công ty EnergidTechnologies sử dụng công nghệ phần mềm robot Actin để điều khiển hoạt động của cácrobot, mỗi robot lại có nhiều bộ phận chuyển động. Các robot này sẽ thực hiện nhữngnhiệm vụ khác nhau trên sàn khoan tại đáy biển, bao gồm cả việc lắp cột cần, sửa chữa vàthay thế các chi tiết hỏng hóc, thực hiện những nhiệm vụ mà các máy khác không thựchiện. Hệ thống điều khiển robotHệ thống Actin sử dụng các hợp phần thuật toán logic, ngôn ngữ và hệ thống xử lý phầnmềm để tổ chức và hợp nhất các hệ thống điều khiển robot lớn và phức tạp. Nhiều đườngnối và đường dẫn điều khiển đã được bổ sung và sắp xếp theo một trật tự logic linh độnggiúp cho việc tiến hành lắp thêm hoặc hiệu chỉnh trở nên dễ dàng hơn. Nói cách khác, cóthể được lắp thêm vào hệ thống điều khiển một cách thông thường tùy, theo mục đích củaEnergid. Actin cũng đều đặn cung cấp phương pháp tổ chức trợ giúp cho việc được gọi làlập trình động học, nó chứa những giải pháp giải quyết các vấn đề phụ để giúp khôngphải tính toán lại.Kết quả là hệ thống điều khiển sẽ điều khiển các cánh tay của robot nằm dưới biển đivòng qua các vật cản dễ dàng hơn, tối ưu hóa độ bền và nhẹ nhàng tránh được các cậnnối. Kenneth Mikalsen, trưởng nhóm công nghệ thiết bị biển phát biểu: “Actin sẽ tối đahóa tính năng kỹ thuật và khiến cho việc điều khiển từ trên bề mặt trở nên dễ dàng hơnnhờ cho phép điều khiển trực tiếp sự sắp xếp bằng tay”.Với giá thành khoan vào khoảng trăm nghìn đôla mỗi ngày, thiết bị khoan dưới đáy biểnđược xem như là một phương án công nghệ thay thế có hiệu quả về giá thành cho khoantrong các vùng nước rất sâu và vùng băng giá – tại đây tích tụ những nguồn cung cấp nănglượng có tầm quan trọng ngày càng lớn. Theo đánh giá mới đây của Cục Địa chất Mỹ(USGS) thì chỉ riêng vùng phía Bắc của Vòng Bắc cực có thể tìm thấy khoảng 30%lượng khí và 13% lượng dầu chưa được khám phá của thế giới.Giám đốc điều hành Energid tuyên bố một cách lạc quan rằng, ứng dụng đặc biệt của hệthống điều khiển này sẽ thay đổi con đường mà nền công nghiệp đang tiếp cận để khoanvà khai thác dầu khí ngoài khơi. “Chúng tôi đã phát triển Actin đối với robot của NASAcho môi trường thô của không gian. Với nó, chúng tôi có thể mang lại tầm nhìn thực chocác robot dưới biển”.Xây dựng những hệ pin mặt trời tốt hơn nhờ robotViệc thử nghiệm những loại pin mặt trời mới tại Phòng Thí Nghiệm Tích Hợp và PhátTriển Tiến Trình (Process Development and Integration Lab) của Trung Tâm NăngLượng Tái Chế Quốc Gia Hoa Kỳ (National Renewable Energy Laboratory – NREL)trước đây thường yêu cầu nguồn nhân lực và thiết bị rất lớn nhưng lại rất dễ xảy ra lỗihỏng hóc hoặc tai nạn. Tuy nhiên, tất cả những vấn đề đó hiện nay đều do những robotđảm trách.Phòng thí nghiệm này hiện nay có khá nhiều khu vực do robot vận hành và những khuvực này được tự động hóa tiến trình chế tạo pin mặt trời với những thành phần cơ bảnkhông cố định, tinh giản quá trình đến một mức độ đáng ngạc nhiên. Tiến trình chế tạonày còn nhanh hơn rất nhiều so với trước đây. Theo một câu chuyện đăng trên trang webcủa NREL:“Nhanh hơn đến mức độ nào? Một robot làm việc với silicon có thể tạo ra một bán dẫntrên một tấm sáu inch vuông bằng thủy tinh, chất dẻo hoặc kim loại đàn hồi trong chỉkhoảng 35 phút. Nó làm trụ xoay và làm lõm tấm đĩa khéo léo như một hậu vệ ghi điểmtrong môn bóng rổ, rắc chất phụ gia lên bề mặt đĩa như một đầu bếp lành nghề, phân tíchnhư một chuyên gia pháp y, và tất cả những điều đó được thực hiện trong khi nó vẫn giữmột niêm phong chân không trên toàn bộ quá trình.”Ngoài ra cũng còn nhiều robot khác, với hai trong số đó chuyên về những vật liệu khácnhau. Một sử dụng đồng diSelenide Indi Galli (CIGS - Copper Indium GalliumdiSelenide) và một robot khác vừa mới được đưa vào hoạt động sử dụng cadmium-telluride.Mục tiêu đang hướng tới của việc cải tiến pin mặt trời là làm cho giá của nó giảm đếnmột mức độ có thể cạnh tranh với những nguồn năng lượng truyền thống khác. Nhữngcông ty công nghệ về pin mặt trời đang hướng tới mục tiêu đó bây giờ có thể sử dụng độirobot của NREL để tăng tốc độ đáng kể ...