簡(jiǎn)介:在我們心中的機(jī)器人都是被人格化后的機(jī)器人形象。那么,把機(jī)器人尤其是工業(yè)機(jī)器人形象解構(gòu)以后,他又會(huì)是什么樣子呢? 這樣專(zhuān)業(yè)的問(wèn)題,讓我們聽(tīng)聽(tīng)東南大學(xué)段晉軍博士怎么說(shuō)。(以下部分內(nèi)容摘自段博在《機(jī)器人大講堂》中的分享,我們重點(diǎn)介紹一下工業(yè)機(jī)器人……
在我們心中的機(jī)器人都是被人格化后的機(jī)器人形象。那么,把機(jī)器人尤其是
工業(yè)機(jī)器人形象解構(gòu)以后,他又會(huì)是什么樣子呢?
這樣專(zhuān)業(yè)的問(wèn)題,讓我們聽(tīng)聽(tīng)東南大學(xué)段晉軍博士怎么說(shuō)。(以下部分內(nèi)容摘自段博在《機(jī)器人大講堂》中的分享,我們重點(diǎn)介紹一下工業(yè)機(jī)器人系統(tǒng))
平時(shí)不論是新聞上看到的工業(yè)機(jī)器人、雙足機(jī)器人、四足機(jī)器人還是動(dòng)漫作品里的機(jī)器人形象大部分是機(jī)器人本體,而機(jī)器人控制系統(tǒng)則是幕后功臣,類(lèi)似于人的大腦,這個(gè)控制系統(tǒng)往往安裝在機(jī)器人本體的內(nèi)部或是有一個(gè)單獨(dú)的控制單元。
大家來(lái)看下面的一幅圖(摘在固高科技的官網(wǎng)),這幅圖描繪了一個(gè)工業(yè)機(jī)器人系統(tǒng)的概貌,一個(gè)工業(yè)機(jī)器人系統(tǒng)包括了機(jī)器人本體、伺服電機(jī)(或者是直流電機(jī))、減速機(jī)、驅(qū)動(dòng)器、控制器、示教器、還有一些外圍的設(shè)備,比如攝像頭、六維力傳感器、IO模塊、焊接部件等等。
對(duì)于一個(gè)工業(yè)機(jī)器人系統(tǒng)而言,我們對(duì)上面的圖進(jìn)行簡(jiǎn)化,將剛才的工業(yè)機(jī)器人系統(tǒng)簡(jiǎn)化,抽取出工業(yè)機(jī)器人系統(tǒng)中必不可少的部分:控制系統(tǒng)、機(jī)器人本體和示教器。
而控制系統(tǒng)從常規(guī)結(jié)構(gòu)上可以分為兩部分:執(zhí)行機(jī)構(gòu)和控制系統(tǒng)。執(zhí)行機(jī)構(gòu)包括機(jī)器人本體、伺服電機(jī)和減速裝置;控制系統(tǒng)則分為控制器、伺服驅(qū)動(dòng)器、示教器和拓展模塊,其中拓展模塊包括力覺(jué)模塊、視覺(jué)模塊、抓取模塊等,也就是說(shuō)我們我們所看到的機(jī)器人能完成的每個(gè)動(dòng)作,都需要添加拓展模塊。
對(duì)于工業(yè)機(jī)器人系統(tǒng)而言,示教器是用于與用戶(hù)交互的設(shè)備,它能夠處理和記憶用戶(hù)賦予工業(yè)機(jī)器人的任務(wù)指令。一般情況下,它分為三種模式:示教模式、在線(xiàn)模式和遠(yuǎn)程模式。
示教模式用于示教機(jī)器人的動(dòng)作序列,最終以作業(yè)的形式保存在示教盒中;
在線(xiàn)模式是復(fù)現(xiàn)用戶(hù)示教的作業(yè),此時(shí)需要示教器對(duì)作業(yè)進(jìn)行在線(xiàn)解析,并將解析結(jié)果發(fā)送給控制器。
遠(yuǎn)程模式是指用戶(hù)可以通過(guò)一根網(wǎng)線(xiàn)或是通過(guò)網(wǎng)絡(luò)的形式控制機(jī)器人動(dòng)作,此時(shí),用戶(hù)不一定就在機(jī)器人旁邊,可以是遠(yuǎn)程遙控。
更通俗一點(diǎn)的理解:示教器就像遙控賽車(chē)的遙控器,用遙控器操縱賽車(chē)和使用示教器控制工業(yè)機(jī)器人是一樣的道理,emmm,這么一想好像高大上的工業(yè)機(jī)器人也變得沒(méi)那么神秘了。
當(dāng)然了,示教器的界面風(fēng)格也不盡相同,下面是部分示教器的樣子
說(shuō)完了示教器,我們來(lái)聊一聊控制系統(tǒng),控制系統(tǒng)是整個(gè)系統(tǒng)的指揮中心,現(xiàn)在市面上控制系統(tǒng)有三種架構(gòu):基于IPC的總線(xiàn)式開(kāi)放控制架構(gòu)、PC+運(yùn)動(dòng)控制卡的分離架構(gòu)以及高度集成的控制架構(gòu)。
其中,基于IPC的總線(xiàn)式開(kāi)放控制架構(gòu)目前使用較多,優(yōu)勢(shì)在于易于擴(kuò)展,實(shí)時(shí)性好;PC+運(yùn)動(dòng)控制卡的分離架構(gòu)則稍遜,其拓展性弱,系統(tǒng)笨重且繁瑣;而高度集成的控制架構(gòu)則主要適用于小型機(jī)器人系統(tǒng)?刂葡到y(tǒng)的實(shí)現(xiàn)基本要靠一行行的代碼來(lái)實(shí)現(xiàn),其內(nèi)部包括了底層驅(qū)動(dòng)、建模、運(yùn)動(dòng)學(xué)、動(dòng)力學(xué)、軌跡規(guī)劃、任務(wù)規(guī)劃等非常復(fù)雜的code。
最后,我們來(lái)說(shuō)說(shuō)機(jī)器人本體,它就像人的胳膊或腿,它是一個(gè)執(zhí)行機(jī)構(gòu),它接收來(lái)自機(jī)器人控制系統(tǒng)的指令,千萬(wàn)別以為本體只是個(gè)執(zhí)行器,本體中的電機(jī)和減速機(jī)可都是機(jī)器人本體的核心零部件,尤其是減速機(jī)。
說(shuō)了這么多,那么工業(yè)機(jī)器人的應(yīng)用場(chǎng)景有哪些呢?
在眾多的制造業(yè)領(lǐng)域中,工業(yè)機(jī)器人應(yīng)用最為廣泛的領(lǐng)域是汽車(chē)及汽車(chē)零部件制造業(yè),并不斷向其他領(lǐng)域擴(kuò)展,如機(jī)械加工行業(yè)、電子電氣行業(yè)、橡膠及塑料工業(yè)、食品工業(yè)、木材和家具制造業(yè)等領(lǐng)域中。
往往上面呈現(xiàn)的形式是:用戶(hù)示教工業(yè)機(jī)器人一組固定的任務(wù)序列,若是加上視覺(jué)傳感器或力覺(jué)傳感器,工業(yè)機(jī)器人將有了視覺(jué)感知能力和觸覺(jué)感知能力。當(dāng)賦予了工業(yè)機(jī)器人感知能力,工業(yè)機(jī)器人會(huì)被擴(kuò)展到更為廣闊的場(chǎng)合。比如人機(jī)協(xié)作,人機(jī)交互,基于視覺(jué)的物流揀選、精密裝配等,基于力覺(jué)的打磨、去毛刺、柔性裝配等應(yīng)用場(chǎng)合。
文章來(lái)源,
工業(yè)機(jī)器人維修官網(wǎng):www.gcceramics.com