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        工業機器人的研究趨勢

        發布時間:2020.08.19 瀏覽次數:763
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        工業機器人按照其關鍵技術發展過程可分為以下三代。

        第一代是示教再現機器人,主要由機器人本體、運動控制器和示教器組成,操作過程比較簡單。第一代機器人使用示教器在線示教編程,并保存示教信息。當機器人自動運行時,由運動控制器解析并執行存儲的示教程序,使機器人實現預定動作。這類機器人通常采用點到點運動,連續軌跡再現的控制方法可以完成直線和圓弧的連續軌跡運動,然而復雜曲線的運動則由多段圓弧和直線組合而成。由于操作簡單、可視性強,在當前工業中應用最多。

        工業機器人

        第二代是離線編程機器人,該機器人編程系統采用離線式計算機實體模型仿真技術。首先建立機器人及其工作環境的實體模型,再采用實際的正逆解算法,通過對實體模型的控制和操作,在離線的情況下進行路徑規劃,然后通過編程對實體模型進行三維動畫仿真,以檢驗編程的正確性,最后將正確的代碼傳遞給機器人控制柜,以控制機器人運動,完成離線編程。第三代是智能機器人,它除了具有第一代和第二代的特點外,還帶有各種傳感器。這類機器人對外界環境不但具有感覺能力,而且具有獨立判斷、記憶、推理和決策的能力。它能適應外部對象、環境協調地工作,能完成更加復雜的動作。在工作時通過傳感器獲得外部的信息,并進行信息反饋,然后靈活調整工作狀態,保證在適應環境的情況下完成工作。此機器人用在弧焊和搬運工作中較多。在我國,由于機器人技術及研發的落后,工業機器入主要應用在制造業,如汽車制造行業和工程機械行業,主要用于汽車及工程機械的噴涂、焊接及搬運崗位。隨著工業機器人應用范圍的擴大,建筑、農業、采礦、災難救援等非制造業行業、國防軍事領域、醫療領域、日常生活領域等對機器人的需求越來越大。因此,適合應用的更為智能的機器人技術必將成為未來的研究熱點,其研究趨勢如下。
        ①工業機器人的應用領域將會由傳統的制造業,如治金、石油、化學、船舶、采礦等領域擴大到航空、航天、核能、醫藥、生化等高科技領域,同時工業機器人也會逐步走向家庭,成為家庭機器人。一些高危行業也會逐步引入工業機器人代替人來完成危險的任務,如消防、排雷、修理高壓線、下水道清潔等。人類的生活將會越來越離不開工業機器人,它們將會豐富人們的文化生活。
        ②工業機器人可能會有向小型化發展的趨勢。ABB公司的一款小型機器人IRB120自重只有25kg,但是工作能力位居業內領先水平,其工作范圍可達580mm,每公斤物料拾取節拍僅需0.58s,定位精度高達0.01mm,投入市場后非常受歡迎。按照以往的思路,機器人往往要比它加工的部件大,但隨著航空、航天、核電等技術的發展,工件尺寸越來越大,繼續擴大工業機器人尺寸的成本太高,因此,可以換一種思路將工業機器人做小,直接在工件上實施加工。
        ③工業機器人將會有和新發展的技術結合的趨勢,如攪拌摩擦焊、高能激光切割、變速箱裝配、板金屬變形等。一些傳統的加工過程也會由工業機器人來執行,如激光切割、激光焊接、粘接、去毛刺、測量等。
        ④同時,降低工業機器人的生產成本,提高高端工業機器人的質量,增強機器人的靈活性,增強產品可靠性,降低機器人整個生命周期的維護費用,簡化機器人的安裝過程、系統集成及編程設置依舊是工業機器人的發展方向。

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