Care sunt aplicațiile și componentele importante ale roboților industriali?
Ce rol joacă în industria modernă?
Ce alte direcții de aplicație vor exista în viitor?
În acest număr al științei și tehnologiei săptămânal, reporterii au intervievat companii robot industriale relevante și baze de popularizare a științei, introducând principiile științifice și aplicațiile de ultimă oră ale roboților industriali pentru toată lumea.
Domnul Lin, șeful bazei de popularizare a științei tehnologiei robotului industrial, iar domnul Luo, un inginer, au declarat reporterilor că roboții industriali sunt acum folosiți pe scară largă în industrii precum automobile, mobilier, materiale de construcție și aparate electrice, angajate în manipulare, laser, sudură, lustruire, spraying, ștampilare, colaborare și alte lucrări. În baza de popularizare a științei, puteți vedea stații de lucru pentru aplicații robot industrial care prezintă scenarii tipice de aplicații ale roboților industriali, inclusiv module de aplicații vizuale, module de aplicații de traiectorie, module de aplicații de paletizare, module de aplicații de asamblare etc.
Modul de aplicație vizuală
Poziționarea mâinilor și recunoașterea țintei în scene complexe
Similar cu modul în care oamenii se bazează în primul rând pe ochii lor pentru a percepe mediul extern, Vision va oferi, de asemenea, percepție și sprijin decizional pentru roboți, ajutând astfel roboții industriali să finalizeze diverse sarcini.
Sistemul de viziune colectează mai întâi datele vizuale ale mediului de lucru al robotului, apoi efectuează calibrarea sistemului de viziune, în special calibrarea coordonatelor 3D a sistemului de viziune pe manipulatorul și baza robotului, pentru a ajuta robotul în finalizarea sarcinilor. Cu iterația continuă și modernizarea algoritmilor AI în zilele noastre, viziunea poate ajuta roboții să obțină funcții precum detectarea anomaliei, recunoașterea țintei, recunoașterea culorii, recunoașterea caracteristicilor geometrice etc.
În zilele noastre, Vision poate ajuta roboții industriali în îndeplinirea mai multor sarcini. Utilizat pentru detectarea defectelor, cum ar fi zgârieturi, fisuri și scufundări pe suprafața pieselor de lucru, precum și măsurarea dimensiunilor și deformarea componentelor; De exemplu, este utilizat pentru recunoașterea și sortarea pieselor de lucru, ajutând roboții să recunoască diferite tipuri de ținte și să recunoască simultan mai multe ținte în scene complexe pentru alocarea sarcinilor și planificarea căilor; Determinați coordonatele spațiale tridimensionale și prezentarea obiectului țintă prin sistemul vizual și îndrumați robotul pentru a efectua operațiuni de asamblare de înaltă precizie.
Modul de aplicație de traiectorie
Planificarea cu exactitate a căilor pentru controlul modelelor de mișcare
Pentru a ajuta cu adevărat la muncă, roboții industriali nu numai că au nevoie de o pereche de „ochi ascuțiți”, ci și „membre” care pot funcționa cu exactitate.
Modulul de aplicații pentru traiectoria robotului industrial este o componentă importantă pentru implementarea planificării și controlului căii de mișcare a robotului și joacă un rol cheie în producția de automatizare industrială. Bazându -se pe programarea traiectoriei robotului industrial și componente cheie, cum ar fi reducătorii de precizie și motoarele servo din corpul robotului, robotul poate determina calea de mișcare a brațului robotizat de la punctul de plecare până la punctul final, inclusiv diverse forme, cum ar fi linii drepte, curbe și arcuri. În plus, poate efectua, de asemenea, controlul de viteză și accelerație, poate planifica schimbările de viteză și accelerație ale robotului pe calea și poate asigura netezimea și stabilitatea mișcării.
Domnul Luo a introdus că modulul de aplicații pentru traiectoria robotului industrial are multe scenarii de aplicații importante, iar o aplicație tipică este acoperirea cu lipici robot în fabricile de automobile. Bazându -se pe programarea robotică a brațului și a traiectoriei roboților industriali, roboții pot standardiza aplicarea lipiciului pentru sticla de ferestre auto, obținând uniformitatea lățimii lipiciului și a traiectoriei înălțimii, îmbunătățind astfel foarte mult rata de randament a instalației de sticlă a ferestrei auto. În operațiunile robotului, cum ar fi sudarea și pulverizarea, aplicațiile de traiectorie joacă, de asemenea, un rol crucial. „Nu numai în industria auto, ci și în multe domenii de aparate de acasă, cum ar fi televizorul pe care îl vizionăm în viața noastră de zi cu zi, roboții trebuie să fie folosiți pentru a lipi și a instala marginile ecranului
Modul de aplicare de stivuire
Capturați, stivați și stivați ușor, eliberând forța de muncă
Manevrarea exactă a materialelor este o „slujbă” majoră a roboților industriali, cunoscuți și sub numele de paletizare. Stivuirea se referă la procesul de stivuire îngrijită pe paleți, paleți și alți transportatori din industrie. În zilele noastre, paletizarea robotului industrial a fost utilizată pe scară largă în industria logistică, chimică, alimentară și băuturi.
De obicei, roboții de paletizare au o precizie ridicată, o capacitate de încărcare ridicată și flexibilitate și se pot adapta la materiale cu diferite forme și greutăți. Acești roboți obțin operațiuni automate prin programarea computerului și tehnologia senzorilor, prinzând cu exactitate materiale și plasându -le în poziții desemnate. Acest tip de robot trebuie, de asemenea, să fie echipat cu efectori de capăt puternici, cum ar fi prindere, cupe de aspirație în vid etc., pentru apucarea și plasarea materialelor. Prin înlocuirea efectorilor de capăt sau reglarea programului, robotul de paletizare se poate adapta la materiale cu diferite forme și greutăți.
De obicei, după ce materialul ajunge în poziția de apucare a robotului prin sistemul de transport, robotul poate obține informațiile despre poziția materialului prin viziune sau alți senzori. Ulterior, robotul folosește efectori de capăt pentru a apuca materiale și a le plasa pe paleți. Unii paleți pot ridica automat și scad în timpul procesului de paletizare pentru a răspunde nevoilor de paletizare ale diferitelor înălțimi. După finalizarea paletizării, paletele vor fi transportate la următorul proces.
În scenariile din fabrica din viața reală, paletizarea roboților industriali pot colabora cu AGV-uri (vehicule ghidate automat) pentru a finaliza manipularea materialelor, promovând astfel operarea fără pilot a fabricilor. Scenariile de aplicație ale paletizării robotului pot include depozitarea logistică, îmbunătățirea eficienței managementului depozitelor; Stivuirea în medii periculoase pentru a proteja sănătatea lucrătorilor; Poate fi, de asemenea, utilizat în industria alimentară și a băuturilor pentru paletizarea cutiilor de ambalare, articole îmbuteliate, etc. Luând ca exemplu paletizarea produsului de piele, paletizarea roboților poate ajuta la încărcarea și descărcarea produselor pe linia de producție. După ce produsele finite sunt ambalate pe linia de producție, mai multe materiale trebuie să fie sortate și scoase din banda transportoare, apoi așteaptă să ajungă și să se execute din nou următorul lot de materiale. Când paletizarea atinge cantitatea specificată, această lucrare poate fi finalizată ", a explicat domnul Luo.
Modul de aplicație de asamblare
Ansamblu de înaltă precizie a pieselor de la avioane la telefoane mobile
În zilele noastre, roboții umanoizi au început să intre pe piață și să „înșurubeze”. De fapt, adunarea a fost întotdeauna una dintre „principalele afaceri” tradiționale ale roboților industriali.
Asamblarea robotului industrial este utilizată în principal pentru a realiza un ansamblu automat de înaltă evaluare și de înaltă eficiență de componente în diferite industrii de producție. Acesta joacă un rol important în îmbunătățirea eficienței producției, reducerea costurilor forței de muncă și îmbunătățirea calității produselor și este o parte indispensabilă a producției moderne.
Modulele de asamblare includ adesea tabele de asamblare, mecanisme de poziționare, mecanisme de prindere, mecanisme de blocare a materialelor, etc. Cu cooperarea brațelor robotice, aceste componente pot asigura că materialele sunt poziționate și fixate cu exactitate în timpul procesului de asamblare. În unele sarcini complexe de asamblare, mai mulți roboți industriali trebuie să lucreze împreună pentru a finaliza ansamblul componentelor mari. Ansamblul robotului industrial este de obicei utilizat în combinație cu PLC (Programable Logic Controller) pentru a obține controlul automatizării.
Modulul de asamblare a roboților industriali poate fi mare sau mic și poate fi utilizat pentru producerea de produse mari, cum ar fi fabricarea auto și aerospațial; Cele mici pot fi utilizate pentru producerea și fabricarea produselor electronice, cum ar fi telefoanele mobile. Brațul robot al robotului poate fi configurat cu scopuri diferite în funcție de cerințe, obținând astfel funcții de asamblare diferite.
Domnul Luo a introdus: "Procesul de asamblare necesită adesea mai mulți roboți industriali pentru a lucra împreună în mai multe module. De exemplu, la instalarea unui ecran de telefon mobil, în stadiul incipient, robotul industrial trebuie să dețină materiale pentru curățare și inspecție. După ce a confirmat că îndeplinesc cerințele prin inspecție vizuală, telefonul mobil poate fi asamblat
Domnul Luo a spus reporterilor că roboții nu mai sunt exclusivi pentru fabricile standardizate cu o valoare tehnologică ridicată, cum ar fi telefoanele mobile și mașinile. El și colegii săi au ajutat cândva o fabrică de MOP de comerț exterior să îmbunătățească eficiența producției. „Când instalați MOP -uri în fabrică, a fost nevoie de îndepărtarea manuală a velcro din banda materială și apoi de adeziune manuală până la sfârșitul MOP. Anterior, a fost făcută manual, dar acum am ajutat producătorii să obțină automatizarea în acest pas
Dezvoltați modulul comun integrat
Realizați localizarea componentelor funcționale de bază
The relevant person in charge introduced to the reporter that in March this year, the company has successfully developed an "integrated joint module" containing a series of core functional components such as "world-class precision and lifespan harmonic reducer" and "high-precision encoder" through independent technological innovation, breaking the monopoly of foreign technology and achieving the comprehensive localization of robot core functional components, paving the way for the large-scale application of Roboți în mai multe câmpuri.
Introducerea companiei: modulul comun integrat integrează diverse componente, cum ar fi motoarele (dispozitive de conducere), reductoare (dispozitive de transmisie), codificatoare (dispozitive de detectare), servo -unități și software de control (dispozitive de control), integrarea a trei funcții de bază: ieșire de putere, transmisie de precizie și control inteligent.
Arhitectura sa tehnică este împărțită în trei straturi, și anume stratul de putere: prin reducători armonici dezvoltați independent și sisteme servo-de înaltă precizie, amplificarea cuplului și răspunsul dinamic sunt obținute; Strat de detectare: integrarea senzorilor de forță de șase axe și a codificatoarelor absolute duble, oferind feedback în timp real despre datele de cuplu, poziție și atitudine; Se realizează stratul de control: pe baza tehnologiei de control al mișcării grupului infranei, colaborarea pe mai multe axe și calcularea marginilor. Efortul de colaborare al arhitecturii cu trei straturi poate construi o „execuție a deciziei de percepție” închisă pentru a ajuta roboții în finalizarea cu exactitate a acțiunilor complexe.
Modulul comun integrat de roboți poate fi considerat „hub -ul principal” al roboților, jucând un rol cheie în costurile hardware și performanța mișcării roboților. Este instalat inteligent la îmbinările robotului, care poate converti mișcarea de rotație a motorului în mișcarea mecanismului de legătură de conducere, oferind o putere continuă și stabilă pentru funcționarea agilă a robotului.
Roboții industriali sunt o alegere de top pentru lucrătorii migranți
Lucrare alternativă periculoasă: robinete de măcinare sub praf
Pe lângă minimizarea costurilor forței de muncă în cea mai mare măsură posibilă, roboții industriali pot ajuta și oamenii să scape de medii de lucru periculoase.
Domnul Luo a declarat reporterilor că în zilele noastre, lustruirea pieselor metalice, cum ar fi robinetele, s -a bazat practic pe roboți industriali. "În trecut, lustruirea robinetelor ar produce mult praf, ceea ce ar provoca un mare rău corpului uman. Acum, folosind roboți în loc de muncă manuală pentru lustruirea rapidă și standardizată are o abatere de precizie mai mică de o mie de mii. Rata de randament este chiar mai mare decât cea a maestrelor cu experiență cu experiență
Munca repetitivă a umerii: verificarea în mod repetat a stabilității bancomatului
Domnul Luo consideră că o altă semnificație importantă a roboților industriali este de a ajuta oamenii să se elibereze de munca obositoare și repetitivă.
Un exemplu interesant este că am colaborat cu producătorii de mașini ATM pentru a utiliza roboți pentru a îmbunătăți rezultatele testelor de oboseală ale mașinilor ATM. "Luo Zijian le -a spus reporterilor că, pentru a verifica stabilitatea mașinilor ATM, în trecut, forța de muncă manuală a fost necesară pentru a insera continuu carduri, butoane de intrare și a efectua o serie de operațiuni de verificare, cum ar fi economisirea și retragerea banilor înainte de a părăsi fabrica. Colegii au proiectat un program pentru un robot industrial care simulează acțiuni umane, cum ar fi introducerea, retragerea, depunerea și deconectarea cărților printr -un braț robotizat, permițând în cele din urmă robotului lucrătorului să finalizeze activitatea unui inspector de calitate umană.
Oamenii de știință în fruntea înțelegerii
Roboți umanoizi și roboți industriali
potrivire perfectă
Dr. Wu de la echipa de tehnologie robotică de la Institutul de Fabricare Intelligent a declarat reporterilor că, în scenariile de aplicații industriale de astăzi, există încă unele sarcini pe care roboții industriali nu le pot face și pot fi finalizate doar manual. De exemplu, în scenarii în care obiectele sau obiectele flexibile sunt predispuse la deformare, cum ar fi asamblarea finală a aparatelor de uz casnic, roboții industriali sunt mai puțin folosiți, deoarece necesită niveluri ridicate de dexteritate, precizie de percepție vizuală și adaptabilitatea modelului algoritmului și nu pot fi modelate printr -un singur mod.
Pentru aceste scenarii, roboții industriali vor trebui să integreze mai bine percepția, planificarea, controlul și execuția prin noi tehnologii și modele mari în viitor. În acest fel, atunci când robotul operează pe obiecte soft care sunt predispuse la deformare, acesta poate genera acțiuni corespunzătoare bazate pe deformarea observată a obiectului, rezolvând acțiuni pe care tehnologia tradițională robot nu le poate folosi.
În unele fabrici, roboții umanoizi au intrat deja în fabrică pentru a lucra alături de roboți industriali - cum pot aceste două tipuri de roboți să devină „colegi” armonioși? Wu Hongmin a spus: „Intenția inițială de a fabrica roboți umanoizi este de a le permite să îndeplinească sarcini mai complexe precum oamenii. Dacă roboții umanoizi sunt folosiți doar pentru a face o singură sarcină fixă, putem folosi la fel
Dr. Wu a declarat că majoritatea roboților industriali sunt fixați într -o anumită parte a fabricii și responsabili doar pentru unul dintre propriile procese, în timp ce roboții umanoizi intră în fabrică pentru a lucra pentru a completa roboții industriali. În viitor, roboții industriali vor continua să efectueze procese care necesită o precizie și repetabilitate ridicată; Roboții umanoizi se vor ocupa în principal de liniile de producție care necesită o producție flexibilă datorită schimbărilor semnificative ale scenei.
Articulații robot
Ruperea monopolurilor străine
Pentru a obține diverse aplicații de modul ale roboților industriali, cheia este îmbunătățirea continuă a nivelului componentelor cheie ale robotului. Cele mai critice componente de bază ale roboților industriali sunt servo -motoare, reducători de precizie, etc. În fiecare articulație a robotului, există motoare servo și reductoare de precizie pentru a ajuta robotul să obțină o funcționare lină și constantă a fiecărei acțiuni.
Servo Motor:
Una dintre funcțiile de bază este realizarea unui control de poziție de înaltă precizie. Prin dispozitive de feedback, cum ar fi codificatoare sau transformatoare rotative, motorul își poate monitoriza poziția în timp real și poate oferi feedback de date sistemului de control. Sistemul de control ajustează mișcarea motorului pe baza abaterii dintre poziția țintă și poziția reală, obținând astfel un control precis al poziției.
Reductor de precizie:
Capabil să obțină un control complex al mișcării roboților, susținând roboți pentru a finaliza sarcini, cum ar fi legătura multi axe și urmărirea traiectoriei. Prin controlul precis al mișcării fiecărei articulații, roboții pot obține acțiuni complexe, cum ar fi sudarea, pulverizarea, asamblarea etc.
Persoana responsabilă a introdus reporterului că componentele de bază ale companiei, cum ar fi reducătorii armonici, codificatorii și senzorii de forță a șase axe au obținut 1 0 0% cercetare și dezvoltare independentă. Comparativ cu soluțiile importate, costul a scăzut cu 50%, ceea ce face ca modulele comune ale robotului Chinei să fie controlabile în mod independent în tehnologia de bază și să dețină puterea de bază pentru a concura cu giganții internaționali. În același timp, modulul de articulație integrat folosește motoare de cuplu fără cadre de înaltă performanță, cu capacitate de suprasarcină de 3,5 ori, funcționare lină, fluctuații de curent mici și control mai precis și sigur de forță. Echipat cu codificatoare absolute duble de înaltă precizie, precizia producției este ridicată, iar precizia de poziționare repetată este de până la 0,003 grade, îndeplinind cerințele stricte ale producției de înaltă calitate pentru performanța robotului. Modulul adoptă un design gol mare, care nu numai că îndeplinește cerințele de cablare centrală, dar face ca structura articulațiilor să fie mai compactă și volumul mai mic, reducând efectiv greutatea modulului de articulație robot, asigurând raportul de încărcare al robotului și permițându-i să se adapteze la mai multe scenarii de lucru și cerințe de sarcină. Modulul folosește, de asemenea, reductoare armonice cu mare precizie, cu viață lungă, rigiditate ridicată și reductoare armonice cu zgomot redus și este echipat cu senzori de înaltă precizie pentru a monitoriza situația de încălzire a modulului în timp real, asigurând o funcționare stabilă pe termen lung.