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机器人百科:工业机器人控制方式及系统组成?协作机器人技术参数?

放大字体  缩小字体 日期:2022-12-30  来源:机器人百科  浏览次数:270
核心提示:本文主要讲工业机器人常见的控制方式有哪些?协作机器人选型有哪些重要技术参数?工业机器人有哪些系统组成?各自有什么作用?
本文主要讲工业机器人常见的控制方式有哪些?协作机器人选型有哪些重要技术参数?工业机器人有哪些系统组成?各自有什么作用?

关键词:工业机器人、协作机器人、智能机器人

工业机器人

一、工业机器人常见的控制方式有哪些?

机器人,大多数情况下还是处于比较底层的空间定位控制阶段,没有太多智能含量,距离智能化还有很长的路要走。因此我国的机器人专家从应用环境出发,将机器人分为两大类,即工业机器人和智能机器人。

目前市场上应用最广泛的机器人是工业机器人,也是最成熟、最完善的机器人。工业机器人具有多种控制方法,那么,工业机器人常见的控制方式有哪些?

1.点控制模式(PTP)

点位置控制广泛应用于机电一体化和机器人工业领域。数控机床跟踪零件轮廓、工业机器人指尖轨迹控制和步行机器人路径跟踪系统在机械制造业中的典型应用。

在控制过程中,要求工业机器人能够在相邻点之间快速、准确地移动,并且对于到达目标点的移动轨迹没有任何规定。

定位精度和移动所需时间是该控制模式的两个主要技术指标。这种控制方法易于实现低定位精度,通常用于装载、卸载和搬运点焊,电路板上的插入部件应保持终端执行器在目标点的准确位置。该方法相对简单,但很难达到2~3um的定位精度。

点控制系统实际上是位置伺服系统。其基本结构和组成基本相同,但控制复杂度因侧重点不同而不同;根据反馈,可分为闭环系统、半闭环系统和开环系统。

2.连续轨迹控制模式(CP)

在点位置的控制下,PTP的开始和结束速度为0,在此期间可以使用各种速度规划方法。

CP控制是连续控制工业机器人终端执行器在工作空间中的位置。中间点的速度不是零。它不断地移动。每个点的速度通过向前看速度获得。一般来说,连续轨迹控制主要采用速度前瞻方法:前进速度限制、转角速度限制、跟踪速度限制、最大速度限制和轮廓误差速度限制。

工业机器人的关节是连续和连续的,通过同步运动,终端执行器可以形成连续的轨迹。这种控制模式的主要技术指标是工业机器人终端执行器位置的跟踪精度和稳定性,通常是弧焊和喷漆。该控制方法用于机器人去毛刺和检测。

3.力(力矩)控制方法

随着机器人应用边界的不断扩大,仅靠视觉赋能已无法满足复杂实际应用的需求。此时,必须引入力/力矩以控制输出,或者必须引入力或力矩作为闭环反馈。

当抓取和放置物体时,装配正在进行,除了精确定位外,还需要使用适当的力或扭矩,然后必须使用(扭矩)伺服。控制原理与位置伺服控制原理基本相同,但输入和反馈不是位置信号,而是力(扭矩)信号,因此必须在系统中使用强大的(扭矩)传感器。有时还使用诸如接近、自适应控制和滑动等感测功能。

4.智能控制模式

机器人智能控制是通过传感器(如摄像机)控制智能信息处理、智能信息反馈和智能控制决策的控制模式。图像传感器、超声波发射器、激光器、导电橡胶、压电元件和气动元件、行程开关和其他机电元件)获取周围环境的知识,并根据自己的内部知识库做出相应的决策。

智能控制技术的发展依赖于人工神经网络、遗传算法和遗传算法等人工智能专家系统的快速发展。近年来,智能控制技术取得了显着进展。模糊控制理论、人工神经网络理论及其集成极大地提高了机器人的速度和精度。主要用于多关节机器人跟踪控制、月球机器人控制、除草机器人控制、烹饪机器人控制等。

机器人智能控制可分为:模糊控制、自适应控制、最优控制、神经网络控制、模糊神经网络控制和专家控制等。

二、协作机器人选型有哪些重要技术参数?

轻型协作机器人是一种工业机器人,具有平面大小的触摸屏用户界面,用户可以通过指示屏幕上的动作来控制机械臂,与传统的机器人相比,协作机器人的重量更轻.高度灵活.便于移动,并能重新编程解决新任务,可帮助企业调整实现更先进的小批量加工生产,从而应对短期生产的挑战。

那么,协作机器人选型有哪些重要技术参数呢?下面一起来看看:

1.有效载荷

有效载荷是机器人可以携带的重量。协作机器人的负载一般为3-20kg它们之间。所有机器人都有一个规定的有效载荷,不包括终端执行器(如夹具)或辅助工具的重量。这意味着机器人可以携带的实际有效载荷必须从其标称的有效载荷中减去终端执行器(如夹具)的重量。如果对机器人的应用进行深入分析,并考虑实际应用要求(如加速度)和物理参数(如摩擦系数),则有必要适当降低机器人的最大有效载荷。与一般运动控制系统一样,为了提高系统的动态特性(加速度),降低负载质量。

2.重量

机器人身体的重量意味着它是否可以很容易地移动和改变工作位置,或者它是否需要叉车或叉车AGV汽车来完成这项工作。在一些车间,机器人需要不断更换工作来完成各种生产任务。如果机器人太重,则需要更多的人力和工作时间来完成机器人的位移和固定。

3.重复性

很多时候,人们会问机器人动作的准确性或准确性。但在协作机器人的世界里,这个指标实际上没有什么意义。事实上,我们需要知道的是重复性。由于协作机器人通常通过手动试验教学/手动指导进行编程和计划,因此机器人可以复制和执行完全相同的运动,并以毫米精度定位x.y.Z坐标点的能力更有价值。目前,大多数协作机器人的最大重复值都列在规格表中。因此,当我们测试和使用机器人时,我们通常会得到比它们的标称值更小的重复性。

4.安全性

由于需要与人机集成,安全对于协作机器人尤为重要。虽然安全是一个非常复杂的问题,但许多机器人制造商仍然会根据相应的安全级别校准他们的机器人产品,他们中的大多数人将获得第三方颁发的安全认证。目前,最严格的机器安全审批程序是t?V。该组织批准了许多机器人的安全认证。同时,机器人的“安全”认证会有许多不同的变数。唯一需要解释的是,机器人的认证是安全的,这并不意味着机器人的应用是安全的。

5.易用性

经常需要与人合作.协作机器人经常切换不同的操作任务,编程配置的易用性直接决定了设备应用的生产和运行效率。但这个指标实际上很难量化。因为它非常依赖于人们的操作和使用习惯。同样的界面或使用方法对某些人来说很容易,但对其他人来说很难。因此,这一指标总是主观的。

6.臂展

机器人的臂展是指机器人手腕所能达到的最大(远)距离。这种距离通常是从机器人的底部测量的。同时,有许多方法可以测量机器人手臂的跨度。在大多数情况下,我们选择机器人手腕所能达到的最大距离作为参考。通常,协作机器人的臂长等于人类手臂的长度。

从技术规范中不难看出协作机器人与传统工业机器人的一些主要区别。同时,这些主要的技术参数也决定了协作机器人和工业机器人的不同应用领域。

三、工业机器人有哪些系统组成?各自有什么作用?

机器人是一个在三维空间具有较多自由度的,并能实现诸多拟人动作和功能的机器,而工业机器人则是在工业生产上应用的机器人。它的特点是:可编程、拟人化、通用性、机电一体化。。

工业机器人有哪些系统组成?

1、主体

主体机械即机座和实行机构,包括大臂、小臂、腕部和手部,构成的多自由度的机械系统。有的机器人另有行走机构。工业机器人有6个自由度乃至更多腕部通俗有1~3个活动自由度。

2、驱动系统

使机器人运行起来的传动装置。按动力源分为液压,气动和电动三大类。依据需求也可由这三种范例组合并复合式的驱动系统。或者通过同步带、轮系、齿轮等机械传动机构来间接驱动。驱动系统有动力装置和传动机构,用以实行机构发生相应的动作,这三类根本驱动系统的各有特点,现在主流的是电动驱动系统。

3、控制系统

根据机器人的作业指令程序以及从传感器反馈回来的信号支配机器人的执行机构去完成 规定的运动和功能。

高性价比的微处置器为机器人控制器带来了新的开展机会,使开辟低本钱、高功能的机器人控制器成为可能。为了使系统具有充足的运算与存储能力,现在机器人控制器多接纳较强的ARM系列、DSP系列、POWERPC系列、Intel系列等芯片构成。

4、感知系统

由内部传感器模块和外部传感器模块组成,获取内部和外部环境状态的信息。

内部传感器:用来检测机器人本身状态(如手臂间的角度)的传感器,多为检测位置和角度的传感器。具体有:位置传感器、位置传感器、角度传感器等。

外部传感器:用来检测机器人所处环境(如检测物体,距离物体的距离)及状况(如检测抓取的物体是否滑落)的传感器。具体有距离传感器、视觉传感器、力觉传感器等。

智能传感系统的使用提高了机器人的机动性,实用性和智能化的标准,人类的感知系统对外部世界信息是机器人灵巧的,然而,对于一些特许的信息,传感器比人的系统更加有效。

5、末端执行器

末端执行器连接在机械手最后一个关节上的部件,它一般用来抓取物体,与其他机构连接并执行需要的任务。

以上就是小编分享的工业机器人常见的控制方式有哪些?协作机器人选型有哪些重要技术参数?工业机器人有哪些系统组成?各自有什么作用?欢迎补充留言~

 
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