機(jī)器人控制技術(shù)

　　機(jī)器人控制系統(tǒng)是機(jī)器人的大腦,是決定機(jī)器人功能和性能的主要因素。工業(yè)機(jī)器人控制技術(shù)的主要任務(wù)就是控制工業(yè)機(jī)器人在工作空間中的運(yùn)動位置、姿態(tài)和軌跡、操作順序及動作的時間等。具有編程簡單、軟件菜單操作、友好的人機(jī)交互界面、在線操作提示和使用方便等特點(diǎn)。

　　關(guān)鍵技術(shù)包括：

　　(1)開放性模塊化的控制系統(tǒng)體系結(jié)構(gòu)：采用分布式CPU計算機(jī)結(jié)構(gòu),分為機(jī)器人控制器(RC),運(yùn)動控制器(MC),光電隔離I/O控制板、傳感器處理板和編程示教盒等。機(jī)器人控制器(RC)和編程示教盒通過串口/CAN總線進(jìn)行通訊。機(jī)器人控制器(RC)的主計算機(jī)完成機(jī)器人的運(yùn)動規(guī)劃、插補(bǔ)和位置伺服以及主控邏輯、數(shù)字I/O、傳感器處理等功能,而編程示教盒完成信息的顯示和按鍵的輸入。

　　(2)模塊化層次化的控制器軟件系統(tǒng)：軟件系統(tǒng)建立在基于開源的實(shí)時多任務(wù)操作系統(tǒng)Linux上,采用分層和模塊化結(jié)構(gòu)設(shè)計,以實(shí)現(xiàn)軟件系統(tǒng)的開放性。整個控制器軟件系統(tǒng)分為三個層次：硬件驅(qū)動層、核心層和應(yīng)用層。三個層次分別面對不同的功能需求,對應(yīng)不同層次的開發(fā),系統(tǒng)中各個層次內(nèi)部由若干個功能相對對立的模塊組成,這些功能模塊相互協(xié)作共同實(shí)現(xiàn)該層次所提供的功能。

　　(3)機(jī)器人的故障診斷與安全維護(hù)技術(shù)：通過各種信息,對機(jī)器人故障進(jìn)行診斷,并進(jìn)行相應(yīng)維護(hù),是保證機(jī)器人安全性的關(guān)鍵技術(shù)。

　　(4)網(wǎng)絡(luò)化機(jī)器人控制器技術(shù)：目前機(jī)器人的應(yīng)用工程由單臺機(jī)器人工作站向機(jī)器人生產(chǎn)線發(fā)展,機(jī)器人控制器的聯(lián)網(wǎng)技術(shù)變得越來越重要。控制器上具有串口、現(xiàn)場總線及以太網(wǎng)的聯(lián)網(wǎng)功能?？捎糜跈C(jī)器人控制器之間和機(jī)器人控制器同上位機(jī)的通訊,便于對機(jī)器人生產(chǎn)線進(jìn)行監(jiān)控、診斷和管理。

　　移動機(jī)器人(AGV)

　　移動機(jī)器人(AGV)是工業(yè)機(jī)器人的一種類型,它由計算機(jī)控制,具有移動、自動導(dǎo)航、多傳感器控制、網(wǎng)絡(luò)交互等功能,它可廣泛應(yīng)用于機(jī)械、電子、紡織、卷煙、醫(yī)療、食品、造紙等行業(yè)的柔性搬運(yùn)、傳輸?shù)裙δ?也用于自動化立體倉庫、柔性加工系統(tǒng)、柔性裝配系統(tǒng)(以AGV作為活動裝配平臺)；同時可在車站、機(jī)嘗郵局的物品分撿中作為運(yùn)輸工具。

　　國際物流技術(shù)發(fā)展的新趨勢之一,而移動機(jī)器人是其中的核心技術(shù)和設(shè)備,是用現(xiàn)代物流技術(shù)配合、支撐、改造、提升傳統(tǒng)生產(chǎn)線,實(shí)現(xiàn)點(diǎn)對點(diǎn)自動存取的高架箱儲、作業(yè)和搬運(yùn)相結(jié)合,實(shí)現(xiàn)精細(xì)化、柔性化、信息化,縮短物流流程,降低物料損耗,減少占地面積,降低建設(shè)投資等的高新技術(shù)和裝備。

　　點(diǎn)焊機(jī)器人

　　焊接機(jī)器人具有性能穩(wěn)定、工作空間大、運(yùn)動速度快和負(fù)荷能力強(qiáng)等特點(diǎn),焊接質(zhì)量明顯優(yōu)于人工焊接,大大提高了點(diǎn)焊作業(yè)的生產(chǎn)率。

　　點(diǎn)焊機(jī)器人主要用于汽車整車的焊接工作,生產(chǎn)過程由各大汽車主機(jī)廠負(fù)責(zé)完成。國際工業(yè)機(jī)器人企業(yè)憑借與各大汽車企業(yè)的長期合作關(guān)系,向各大型汽車生產(chǎn)企業(yè)提供各類點(diǎn)焊機(jī)器人單元產(chǎn)品并以焊接機(jī)器人與整車生產(chǎn)線配套形式進(jìn)入中國,在該領(lǐng)域占據(jù)市場主導(dǎo)地位。

　　隨著汽車工業(yè)的發(fā)展,焊接生產(chǎn)線要求焊鉗一體化,重量越來越大,165公斤點(diǎn)焊機(jī)器人是目前汽車焊接中最常用的一種機(jī)器人。2008年9月,機(jī)器人研究所研制完成國內(nèi)首臺165公斤級點(diǎn)焊機(jī)器人,并成功應(yīng)用于奇瑞汽車焊接車間。2009年9月,經(jīng)過優(yōu)化和性能提升的第二臺機(jī)器人完成并順利通過驗(yàn)收,該機(jī)器人整體技術(shù)指標(biāo)已經(jīng)達(dá)到國外同類機(jī)器人水平。

　　弧焊機(jī)器人

　　弧焊機(jī)器人主要應(yīng)用于各類汽車零部件的焊接生產(chǎn)。在該領(lǐng)域,國際大型工業(yè)機(jī)器人生產(chǎn)企業(yè)主要以向成套裝備供應(yīng)商提供單元產(chǎn)品為主。本公司主要從事弧焊機(jī)器人成套裝備的生產(chǎn),根據(jù)各類項(xiàng)目的不同需求,自行生產(chǎn)成套裝備中的機(jī)器人單元產(chǎn)品,也可向大型工業(yè)機(jī)器人企業(yè)采購并組成各類弧焊機(jī)器人成套裝備。在該領(lǐng)域,本公司與國際大型工業(yè)機(jī)器人生產(chǎn)企業(yè)既是競爭亦是合作關(guān)系。

　　關(guān)鍵技術(shù)包括：

　　(1)弧焊機(jī)器人系統(tǒng)優(yōu)化集成技術(shù)：弧焊機(jī)器人采用交流伺服驅(qū)動技術(shù)以及高精度、高剛性的RV減速機(jī)和諧波減速器,具有良好的低速穩(wěn)定性和高速動態(tài)響應(yīng),并可實(shí)現(xiàn)免維護(hù)功能。

　　(2)協(xié)調(diào)控制技術(shù)：控制多機(jī)器人及變位機(jī)協(xié)調(diào)運(yùn)動,既能保持焊槍和工件的相對姿態(tài)以滿足焊接工藝的要求,又能避免焊槍和工件的碰撞。

　　(3)精確焊縫軌跡跟蹤技術(shù)：結(jié)合激光傳感器和視覺傳感器離線工作方式的優(yōu)點(diǎn),采用激光傳感器實(shí)現(xiàn)焊接過程中的焊縫跟蹤,提升焊接機(jī)器人對復(fù)雜工件進(jìn)行焊接的柔性和適應(yīng)性,結(jié)合視覺傳感器離線觀察獲得焊縫跟蹤的殘余偏差,基于偏差統(tǒng)計獲得補(bǔ)償數(shù)據(jù)并進(jìn)行機(jī)器人運(yùn)動軌跡的修正,在各種工況下都能獲得最佳的焊接質(zhì)量。