工业机器人的构造是由主体、驱动系统和控制系统三个基本部分组成。主体即机座和执行机构,包括臂部、腕部和手部,有的专业轻协作机器人还有行走机构。工业机器人共有三大核心零部件——控制器、伺服电机、减速器,占到机器人成本的70%以上。由于在核心零部件发展滞后,目前中国轻协作机器人项目研发产业的发展面临巨大挑战。工业机器人是指在工业自动化中使用的,固定式或移动式,具有三轴及以上可重复编程、多用途的自动控制操作机。按照机械结构,工业机器人可分为直角坐标型、圆柱坐标型、球面坐标型、垂直 多关节型、SCARA型(平面多关节机器人)及Delta型(并联关节机器人)。几种主要工业机器人的应用范围:最广泛应用者-垂直多关节机器人:广泛用于汽车及电子产业生产制造各工序,结构革新者-Delta机器人:主要用于高速取放、筛选作业,小范围平面作业专家-机器人:主要用于3C行业面内精密装配,线性运动专家-直角坐标系机器人:用于较大工作空间内的物料搬运、取放。
学习机器人专业需要有丰富的想象力和超强的记忆力。需要涉及到的学科比较多;例如要懂得(机械设计与制造)、还要学习力学、数学等等。机器人专业里面包罗万象,其中机器人行走步伐、专业轻协作机器人动作的自由角度的大小。包括机器人的所有关节是如何驱动的,如何让机器人自己按照人们规划的程序进行仿真运动。如何保证机器人在运动轨迹上运动时的安全等等。正是由于“机器人学”的门槛要求很高,各种基础知识纵横交错,而且学科之间的依赖程度众多。所以真正培养出来一名出色的机器人专业的工程师比较困难。不过泱泱大国人众多,每年从高校的学生中的确出来不少机器人专业的高手。“机器人”一词经常出现在科幻小说、动画片和美国的电影中。如今在工厂里面可以看到进行作业的机器人,在现实生活中,轻协作机器人项目研发不仅仅是代替了人工劳动,而是综合了人和机器特长的一种类似于人的电子机械装置。这种电子装置在具备人对环境状态的快速反应和分析判断能力的同时,还具备机器可长时间的持续工作,并且它所控制加工的工件的精度高,抵抗恶劣环境的能力。从普通意义上讲,可以认为机器人是机器进化过程中的产物,是工业以及非产业界的重要生产和服务性的设备,也是先进制造技术领域不可缺少的自动化设备。
智能机器人按其智能程度的不同,可分为以下三种。(1) 传感型机器人又称外部受控机器人。机器人的本体上没有智能单元只有执行机构和感应机构,它具有利用传感信息(包括视觉、听觉、触觉、接近觉、力觉和红外、超声及激光等)进行传感信息处理、实现控制与操作的能力。 受控于外部计算机,在外部计算机上具有智能处理单元,处理由受控机器人采集的各种信息以及机器人本身的各种姿态和轨迹等信息,然后发出控制指令指挥机器人的动作。目前机器人世界杯的小型组比赛使用的机器人就属于这样的类型。(2) 交互型机器人机器人通过计算机系统与操作员或程序员进行人一机对话,实现对机器人的控制与操作。 虽然具有了部分处理和决策功能,能够独立地实现一些诸如轨迹规划、简单的避障等功能,但是还要受到外部的控制。(3) 自主型机器人;在设计制作之后,机器人无需人的干预,能够在各种环境下自动完成各项拟人任务。自主型机器人的本体上具有感知、处理、决策、执行等模块,可以就像一个自主的人一样独立地活动和处理问题。 机器人世界杯的中型组比赛中使用的机器人就属于这一类型。
自动化和专业轻协作机器人领域经常被混杂,由于许多人并不完全了解自动化和机器人之间的差异;这些差异经过它们各自的工作方式表现出来。自动化和机器人之间的首要差异之一是机器是履行一组操作仍是能够混合或更改序列以进步功率。假如机器接收到感官反响,那么机器能够自动更改序列以取得杰出结果。有些机器能够从过错中学习,或经过持续暴露来学习,而其他机器则缺乏这种能力。自动化和轻协作机器人项目研发技能之间的运动水平也不同,其中一个更快更复杂。机器被编程来履行操作,例如拾起计算机芯片或移动部件。自动化只能跟随一组操作,并且一旦编程就无法更改。机器人能够一起履行多个作业,并且能够切换操作次序以进步处理功率。假如需要,也能够在机器人中更改操作的时间。在这两个领域,机器将暴露于外部刺激,但只要一种类型的机器会对这种刺激做出反响。自动化机器不会做出反响;即便存在阻止自动化的对象,它也将持续履行相同的操作。机器人会做出反响,假如有东西堵塞或中止机器人,它将改变操作以更适合这种情况。
又众所周知,一般六轴机械臂的一个末端姿态会对应几组不同的逆解。但是,这几组逆解在构形空间内是离散分布的,一般情况下无法在保证末端位姿的情况下从一组逆解变换到另一组逆解:换句话说,让轻协作机器人项目研发末端走一条固定轨迹,如果两个点中间存在一些不可通过的点,那么六轴机械臂是无法完成这条轨迹的。但是,对于七轴机械臂的话,它多了一个冗余自由度,存在无数组在构形空间内连续的逆解,换句话说,有可能在保证末端轨迹的同时避开奇异的和障碍物。对于为什么不做八轴、九轴机械臂,答案也很简单,七轴大部分情况下已经够用了,增加关节只会降低整个机构的刚度。简言之,洛阳轻协作机器人是兼顾柔性与刚度的一种构型。巧的是,人的手臂也是七自由度的。于是,我们会有另一个问题:为什么大家不一开始就做七轴,而大多是以六轴起步呢?原因大概是因为以前大家认为七轴机械臂的运动学不存在解析解吧。我们知道,机器人的底层控制器是需要实时的进行轨迹插补的,如果是对末端轨迹进行插补,就需要在一个伺服周期(<1ms)内多次计算运动学逆解。
多渠道服务支持
多年经验工程师对接
企业选择应用
可签署保密协议
深圳慧闻智能有限公司
地址:中国·广东省深圳市宝安区福海街道桥头社区立新路2号天佑创客产业园A栋1楼
手机:135-1019-1727
电话:0755-85275462
微信公众号
微信号