工業(yè)機器人都涉及哪些高新科技
【編者按】工業(yè)機器人是面向工業(yè)領域的多關節(jié)機械手或多自由度的機器人凳渗。工業(yè)機器人是自動執(zhí)行工作的機器裝置筏餐,是靠自身動力和控制能力來實現各種功能的一種機器鸿秆。
工業(yè)機器人是目前廣泛應用機器人設備,在汽車制造業(yè)帚稠、造船谣旁、鋼鐵、電力設備等行業(yè)運用廣泛滋早,近年來隨著技術發(fā)展榄审,工業(yè)機器人技術日新月異,那么到底工業(yè)機器涉及到哪些高科技含量的技術呢杆麸,各位小伙伴往下看!
機器人操作機結構
通過有限元分析搁进、模態(tài)分析及仿真設計等現代設計方法的運用,實現機器人操作機構的優(yōu)化設計昔头。探索新的高強度輕質材料饼问,進一步提高負載/自重比篮撑。例如,以德國KUKA公司為代表的機器人公司匆瓜,已將機器人并聯平行四邊形結構改為開鏈結構电伐,拓展了機器人的工作范圍,加之輕質鋁合金材料的應用跪悼,大大提高了機器人的性能秆杰。此外采用先進的RV減速器及交流伺服電機,使機器人操作機幾乎成為免維護系統蚊来。機構向著模塊化蝠肤、可重構方向發(fā)展。例如逢君,關節(jié)模塊中的伺服電機吝啰、減速機、檢測系統三位一體化;由關節(jié)模塊蒲妹、連桿模塊用重組方式構造機器人整機;國外已有模塊化裝配機器人產品問市驻丁。機器人的結構更加靈巧,控制系統愈來愈小块透,二者正朝著一體化方向發(fā)展臊渴。采用并聯機構,利用機器人技術巍碍,實現高精度測量及加工尸诽,這是機器人技術向數控技術的拓展,為將來實現機器人和數控技術一體化奠定了基礎盯另。
開放式性含,模塊化控制系統。向基于PC機的開放型控制器方向發(fā)展鸳惯,便于標準化商蕴、網絡化;器件集成度提高,控制柜日見小巧悲敷,且采用模塊化結構;大大提高了系統的可靠性究恤、易操作性和可維修性『蟮拢控制系統的性能進一步提高部宿,已由過去控制標準的6軸機器人發(fā)展到現在能夠控制21軸甚至27軸,并且實現了軟件伺服和全數字控制瓢湃。人機界面更加友好理张,語言、圖形編程界面正在研制之中绵患。機器人控制器的標準化和網絡化拔馆,以及基于PC機網絡式控制器已成為研究熱點茂萤。編程技術除進一步提高在線編程的可操作性之外,離線編程的實用化將成為研究重點勇剃,在某些領域的離線編程已實現實用化泵躲。
機器人傳感技術
機器人中的傳感器作用日益重要,除采用傳統的位置好佃、速度露俏、加速度等傳感器外,裝配毫胎、焊接機器人還應用了激光傳感器探娇、視覺傳感器和力傳感器,并實現了焊縫自動跟蹤和自動化生產線上物體的自動定位以及精密裝配作業(yè)等茄焊,大大提高了機器人的作業(yè)性能和對環(huán)境的適應性撒沦。遙控機器人則采用視覺、聲覺茵冗、力覺租藻、觸覺等多傳感器的融合技術來進行環(huán)境建模及決策控制。為進一步提高機器人的智能和適應性蛹头,多種傳感器的使用是其問題解決的關鍵顿肺。其研究熱點在于有效可行的多傳感器融合算法,特別是在非線性及非平穩(wěn)渣蜗、非正態(tài)分布的情形下的多傳感器融合算法。另一問題就是傳感系統的實用化旷祸。
網絡通信功能
日本YASKAWA和德國KUKA公司的最新機器人控制器已實現了與Canbus耕拷、Profibus總線及一些網絡的聯接,使機器人由過去的獨立應用向網絡化應用邁進了一大步托享,也使機器人由過去的專用設備向標準化設備發(fā)展骚烧。
機器人遙控和監(jiān)控技術
在一些諸如核輻射、深水闰围、有毒等高危險環(huán)境中進行焊接或其它作業(yè)赃绊,需要有遙控的機器人代替人去工作。當代遙控機器人系統的發(fā)展特點不是追求全自治系統羡榴,而是致力于操作者與機器人的人機交互控制碧查,即遙控加局部自主系統構成完整的監(jiān)控遙控操作系統,使智能機器人走出實驗室進入實用化階段校仑。美國發(fā)射到火星上的“索杰納”機器人就是這種系統成功應用的最著名實例舅尸。多機器人和操作者之間的協調控制,可通過網絡建立大范圍內的機器人遙控系統捻仁,在有時延的情況下得鸳,建立預先顯示進行遙控等遍考。
虛擬現實技術在機器人中的作用已從仿真、預演發(fā)展到用于過程控制扳引,如使遙控機器人操作者產生置身于遠端作業(yè)環(huán)境中的感覺來操縱機器人橡宪。基于多傳感器蛙府、多媒體和虛擬現實以及臨場感技術肃萍,實現機器人的虛擬遙操作和人機交互。
機器人性能價格比
機器人性能不斷提高(高速度羹李、高精度股航、高可靠性、便于操作和維修)猖驹,而單機價格不斷下降翠节。由于微電子技術的快速發(fā)展和大規(guī)模集成電路的應用,使機器人系統的可靠性有了很大提高积仗。過去機器人系統的可靠性MTBF一般為幾千小時疆拘,而現在已達到5萬小時,可以滿足任何場合的需求寂曹。
多智能體調控技術
這是目前機器人研究的一個嶄新領域哎迄。主要對多智能體的群體體系結構、相互間的通信與磋商機理隆圆,感知與學習方法漱挚,建模和規(guī)劃、群體行為控制等方面進行研究渺氧。
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