現(xiàn)在用的最多的工業(yè)機器人,一般都是六軸的,但是推出的人機協(xié)作機械臂,卻有7個自由度,一直想不明白為什么。定制機器手直到最近看到知乎上的一個問題:人的手臂(腕關節(jié)到肩關節(jié))有幾個自由度?才發(fā)現(xiàn),原來7個自由度是對人手臂的真實還原。人的手臂(腕關節(jié)到肩關節(jié))有幾個自由度?我想絕大部分人都沒有想過,更別說去了解有哪幾個自由度,即使是學工科的人,也未必能解釋清楚。沒想到知乎上居然有人把這個問題回答的這么專業(yè)有內涵,同時又那么有哲理,忍不住想要把這個答案分享一下。機器手廠回答這個問題的是知乎網(wǎng)友楊碩,答案如下:實話說,我對robot manipulation還是挺熟的,但是樓上幾個答案一眼看去都看不懂。不是黑,而是覺得對非專業(yè)人士來說不好理解。我來盡量用通俗的語言解釋一下。首先,問題的答案是:數(shù)一下就行了??!
電弧傳感器有其獨特的優(yōu)勢:①檢測點就是焊接點,不存在傳感器先行的問題,是完全實時的傳感器。②由于電弧本身作為傳感器,所以不受焊絲彎曲引起電弧偏移的影響。③不僅可以跟蹤傳感,保證焊接參數(shù)的穩(wěn)定,而且還可以改善焊縫的成形效果。④抗光、電磁、熱的干擾,使用壽命長。 2--電弧傳感的工作原理,定制機器手電弧傳感器利用焊接過程中的焊接電流或電弧電壓的變化來獲得電弧中心是否偏離焊縫,并以此作為傳感信息,實時性強,跟蹤效果好。在圖1所示V形焊縫中,傳感器通過擺動的電弧測量焊槍在焊縫的位置,其原則是焊槍必須運行在焊縫的中心,并且對于焊縫的根部保持確定的高度。如果由于工件的制造誤差,在焊接過程中路線發(fā)生偏離,使焊絲在焊縫兩邊的干伸長不一樣,導致實際的焊接電流與設定的電流不同。干伸長越短,實際電流越大;干伸長越長,實際電流越小。機器手廠利用這個原理,傳感器的信號將實時地反饋到機器人控制系統(tǒng),使機器人做出迅速精確的反應。對機器人在焊接過程中的運動軌跡進行實時修正,即能實現(xiàn)焊縫的精確再定位,也就是說最初編程的軌跡會按著實際焊縫軌跡自動修正,保證軌跡中心線始終在坡口中心。從而保證良好的焊縫成型。
1.柔性,機器人是數(shù)控立體作業(yè)機床,具有六個自由度,不僅可以實現(xiàn)焊槍位置的可達性,還可以實現(xiàn)焊槍的角度變化。雖然它的精度不能與傳統(tǒng)的機床相比,但對于焊接生產(chǎn)而言,機器人的重復定位精度已完成能夠勝任。從經(jīng)營角度看,設備的購入與產(chǎn)出平衡對企業(yè)來說非常重要,加之市場的影響,產(chǎn)品的更新?lián)Q代周期相對縮短。定制機器手如果采用焊接專機進行焊接生產(chǎn),在產(chǎn)品換型時,焊接專機很難快速地適應產(chǎn)品的變化,從而阻礙了新產(chǎn)品的推出速度,這種延誤極有可能嚴重影響企業(yè)的快速發(fā)展。采用機器人進行焊接生產(chǎn),企業(yè)只需編制一個新程序即可實現(xiàn)新產(chǎn)品的投產(chǎn),可使企業(yè)在市場上搶得先機。2.人機對話,人機對話意味著自動化程度的提高,同時也給我們帶來了效率和效益。人機對話是“指令”和“傳感”的交流,它的發(fā)展依賴于傳感技術的發(fā)展。目前在焊接機器人工作站上,機器手廠已經(jīng)有越來越多的各種傳感器得到使用,比如,借助電流檢出裝置,可以實現(xiàn)焊接過程的跟蹤;利用視覺傳感器,可以實現(xiàn)焊縫位置的檢測。3.在中國的應用特點,(1)我國焊接機器人的應用主要集中在汽車、摩托車、工程機械、鐵路機車等行業(yè)。汽車是焊接機器人的最大用戶,也是最早的用戶,汽車制造和汽車零部件生產(chǎn)企業(yè)中的焊接機器人占全部焊接機器人的76%。在汽車行業(yè)中,點焊機器人與弧焊機器人的比例為3:2,而其他行業(yè)大都是以弧焊機器人為主。
在工業(yè)生產(chǎn)領域,工業(yè)機器人檢測產(chǎn)品很大程度上依靠機器視覺,視覺的靈敏度將直接影響產(chǎn)品的檢測速度和檢測質量,因此設計一款質量過硬的視覺產(chǎn)品尤為重要,在設計過程中,設計人員會面臨視覺定位、測量、檢測和識別等諸多難題。定制機器手一、打光的穩(wěn)定性工業(yè)視覺應用一般分成四大類:定位、測量、檢測和識別,其中測量對光照的穩(wěn)定性要求最高,因為光照只要發(fā)生10-20%的變化,測量結果將可能偏差出1-2個像素,這不是軟件的問題,這是光照變化,導致了圖像上邊緣位置發(fā)生了變化,即使再厲害的軟件也解決不了問題,必須從系統(tǒng)設計的角度,排除環(huán)境光的干擾,同時要保證主動照明光源的發(fā)光穩(wěn)定性。當然通過硬件相機分辨率的提升也是提高精度,抗環(huán)境干擾的一種辦法了。機器手廠比如之前的相機對應物空間尺寸是1個像素10um,而通過提升分辨率后變成1個像素5um,精度近似可以認為提升1倍,對環(huán)境的干擾自然增強了。二、工件位置的不一致性一般做測量的項目,無論是離線檢測,還是在線檢測,只要是全自動化的檢測設備,首先做的第一步工作都是要能找到待測目標物。每次待測目標物出現(xiàn)在拍攝視場中時,要能精確知道待測目標物在哪里,即使你使用一些機械夾具等,也不能特別高精度保證待測目標物每次都出現(xiàn)在同一位置的,這就需要用到定位功能,如果定位不準確,可能測量工具出現(xiàn)的位置就不準確,測量結果有時會有較大偏差。三、標定 一般在高精度測量時需要做以下幾個標定:第一,光學畸變標定(如果您不是用的軟件鏡頭,一般都必須標定);第二,投影畸變的標定,也就是因為您安裝位置誤差代表的圖像畸變校正,三物像空間的標定,也就是具體算出每個像素對應物空間的尺寸。
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