機器人是一項綜合性科技,一個小小的機器人,是自動操控、丈量、計算機技能、人工智能技能、機械、材料及通訊技能的綜合結晶.那么在工業機器人中,到底觸及了那些高科技呢?現在這些高科技的進展怎么?
【機器人操作機結構】
經過有限元分析、模態分析及仿真設計等現代設計方法的運用,完成機器人操作組織的優化設計.探索新的高強度輕質材料,進一步進步負載/自重比.例如,以德國KUKA公司為代表的機器人公司,已將機器人并聯平行四邊形結構改為開鏈結構,拓寬了機器人的作業范圍,加之輕質鋁合金材料的使用,大大進步了機器人的功能.
此外選用先進的RV減速器及溝通伺服電機,使機器人操作機幾乎成為免保護體系.組織向著模塊化、可重構方向開展.例如,關節模塊中的伺服電機、減速機、檢測體系三位一體化;由關節模塊、連桿模塊用重組方式結構機器人整機;國外已有模塊化安裝機器人產品問市.機器人的結構愈加靈巧,操控體系愈來愈小,二者正朝著一體化方向開展.選用并聯組織,利用機器人技能,完成高精度丈量及加工,這是機器人技能向數控技能的拓寬,為將來完成機器人和數控技能一體化奠定了根底.
【機器人操控體系】
開放式、模塊化的操控體系.向根據PC機的開放型操控器方向開展,便于標準化、網絡化;器材集成度進步,操控柜日見小巧,且選用模塊化結構;大大進步了體系的可靠性、易操作性和可修理性.操控體系的功能進一步進步,已由曩昔操控標準的6軸機器人開展到現在可以操控21軸乃至27軸,而且完成了軟件伺服和全數字操控.人機界面愈加友愛,言語、圖形編程界面正在研發之中.機器人操控器的標準化和網絡化,以及根據PC機網絡式操控器已成為研討熱門.編程技能除進一步進步在線編程的可操作性之外,離線編程的實用化將成為研討要點,在某些范疇的離線編程已完成實用化.
【機器人傳感技能】
據羿戓智能制作所了解,機器人中的傳感器效果日益重要,除選用傳統的位置、速度、加速度等傳感器外,安裝、焊接機器人還使用了激光傳感器、視覺傳感器和力傳感器,并完成了焊縫自動盯梢和自動化生產線上物體的自動定位以及精密安裝作業等,大大進步了機器人的作業功能和對環境的適應性.遙控機器人則選用視覺、聲覺、力覺、觸覺等多傳感器的融合技能來進行環境建模及決策操控.為進一步進步機器人的智能和適應性,多種傳感器的使用是其問題解決的要害.其研討熱門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、非正態分布的景象下的多傳感器融合算法.另一問題便是傳感體系的實用化.
【網絡通訊功能】
日本YASKAWA和德國KUKA公司的最新機器人操控器已完成了與Canbus、Profibus總線及一些網絡的聯接,使機器人由曩昔的獨立使用向網絡化使用邁進了一大步,也使機器人由曩昔的專用設備向標準化設備開展.
【機器人遙控和監控技能】
在一些比如核輻射、深水、有毒等高風險環境中進行焊接或其它作業,需求有遙控的機器人替代人去作業.當代遙控機器人體系的開展特色不是追求全自治體系,而是致力于操作者與機器人的人機交互操控,即遙控加部分自主體系構成完好的監控遙控操作體系,使智能機器人走出實驗室進入實用化階段.美國發射到火星上的“索杰納”機器人便是這種體系成功使用的最著名實例.多機器人和操作者之間的和諧操控,可經過網絡樹立大范圍內的機器人遙控體系,在有時延的情況下,樹立預先顯現進行遙控等.
【虛擬機器人技能】
虛擬現實技能在機器人中的效果已從仿真、預演開展到用于進程操控,如使遙控機器人操作者發生置身于遠端作業環境中的感覺來操作機器人.根據多傳感器、多媒體和虛擬現實以及臨場感技能,完成機器人的虛擬遙操作和人機交互.
【機器人功能價格比】
機器人功能不斷進步(高速度、高精度、高可靠性、便于操作和修理),而單機價格不斷下降.由于微電子技能的快速開展和大規模集成電路的使用,使機器人體系的可靠性有了很大進步.曩昔機器人體系的可靠性MTBF一般為幾千小時,而現在已達到5萬小時,可以滿足任何場合的需求.
【多智能體調控技能】
這是現在機器人研討的一個嶄新范疇.主要對多智能體的群體體系結構、相互間的通訊與商量機理,感知與學習方法,建模和規劃、群體行為操控等方面進行研討.
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