隨著自動化技術(shù)的不斷進(jìn)步,價(jià)格和可訪問性使越來越多的公司將機(jī)器人應(yīng)用于其生產(chǎn),可以理解,這種變化會給感到自己的工作可能被帶走的工人帶來恐懼;實(shí)際上,機(jī)器人正在使這些工人擺脫繁瑣,乏味,有時(shí)甚至是危險(xiǎn)的工作,同時(shí)使他們前進(jìn)到更好的機(jī)會。供應(yīng)六自由度機(jī)器人機(jī)器人使工人遠(yuǎn)離傷害的好的例子之一是機(jī)器人焊接。重復(fù)的手工焊接對人體極為危險(xiǎn)。金屬和涂料產(chǎn)生的危險(xiǎn)煙霧可能導(dǎo)致嚴(yán)重的疾病。有些產(chǎn)品含有鉛或石棉;有些產(chǎn)品含有鉛或石棉。暴露會導(dǎo)致肺氣腫,肺癌甚至腎衰竭。除煙霧外,手工焊接還會產(chǎn)生大量噪音和強(qiáng)烈的熱量。嘈雜的環(huán)境會導(dǎo)致聽力損失和焊工壓力;而熱量可能會導(dǎo)致灼傷或熱量消耗。焊槍發(fā)出的紫外線會引起紫外線性角膜炎,也稱為“焊縫”。六自由度機(jī)器人廠機(jī)器人焊接單元具有多項(xiàng)安全功能,以確保工人受到保護(hù)。安全柵欄,聯(lián)鎖門開關(guān)和光幕使焊接機(jī)器人在操作中時(shí),避免人員進(jìn)入該區(qū)域。當(dāng)工人正在裝載零件時(shí),附在定位器上的金屬隔板使它們免受電弧眩光和焊槍火花的影響。在具有機(jī)器人焊接的設(shè)施中,仍需要工人操作,監(jiān)視和檢查機(jī)器人及其焊縫。安全是重中之重,工業(yè)機(jī)器人行家將機(jī)器人工作單元與安全功能集成在一起是保持競爭力并在當(dāng)?shù)貏?chuàng)造更多工作的好方法。
工業(yè)機(jī)器人是面向工業(yè)領(lǐng)域的多關(guān)節(jié)機(jī)械手或多自由度的機(jī)器裝置,它能自動執(zhí)行工作,是靠自身動力和控制能力來實(shí)現(xiàn)各種功能的一種機(jī)器。它可以接受人類指揮,也可以按照預(yù)先編排的程序運(yùn)行,現(xiàn)代的工業(yè)機(jī)器人還可以根據(jù)人工智能技術(shù)制定的原則綱領(lǐng)行動。供應(yīng)六自由度機(jī)器人6軸工業(yè)機(jī)器人的全部控制由一臺微型計(jì)算機(jī)完成。另一種是分散式控制,即采用多臺微機(jī)來分擔(dān)機(jī)器人的控制,如當(dāng)采用上、下兩級微機(jī)共同完成機(jī)器人的控制時(shí),主機(jī)常用于負(fù)責(zé)系統(tǒng)的管理、通訊、運(yùn)動學(xué)和動力學(xué)計(jì)算,并向下級微機(jī)發(fā)送指令信息;作為下級從機(jī),各關(guān)節(jié)分別對應(yīng)一個CPU,進(jìn)行插補(bǔ)運(yùn)算和伺服控制處理,實(shí)現(xiàn)給定的運(yùn)動,并向主機(jī)反饋信息。根據(jù)作業(yè)任務(wù)要求的不同,機(jī)器人的控制方式又可分為點(diǎn)位控制、連續(xù)軌跡控制和力控制。 6軸工業(yè)機(jī)器人的特點(diǎn)主要有以下幾方面;1)可編程:6軸工業(yè)機(jī)器人最大特點(diǎn)是柔性啟動化,六自由度機(jī)器人廠柔性制造系統(tǒng)中的一個重要組成部分。工業(yè)機(jī)器人可隨其工作環(huán)境變化以及加工件的變化進(jìn)行再編程,適合于小批量多品種具有均衡高效率的柔性制造生產(chǎn)線的應(yīng)用。2)擬人化:6軸工業(yè)機(jī)器人結(jié)合機(jī)器人與人的特點(diǎn)。在6軸工業(yè)機(jī)器人的結(jié)構(gòu)上有類似人的行走、腰轉(zhuǎn)、大臂、小臂、手腕、手爪等部分,在控制上有電腦。其傳感器提高了工業(yè)機(jī)器人對周圍環(huán)境的自適應(yīng)能力
工業(yè)機(jī)器人是如何識別物體進(jìn)行抓取任務(wù)的呢?從機(jī)器視覺的角度,由簡入繁從相機(jī)標(biāo)定,平面物體檢測、有紋理物體、無紋理物體、深度學(xué)習(xí)、與任務(wù)/運(yùn)動規(guī)劃結(jié)合等6個方面深度解析文章的標(biāo)題。首先,我們要了解,機(jī)器人領(lǐng)域的視覺(Machine Vision)跟計(jì)算機(jī)領(lǐng)域(Computer Vision)的視覺有一些不同:機(jī)器視覺的目的是給機(jī)器人提供操作物體的信息。所以,機(jī)器視覺的研究大概有這幾塊:1. 物體識別(Object Recognition):在圖像中檢測到物體類型等,這跟 CV 的研究有很大一部分交叉;供應(yīng)六自由度機(jī)器人2. 位姿估計(jì)(Pose Estimation):計(jì)算出物體在攝像機(jī)坐標(biāo)系下的位置和姿態(tài),對于機(jī)器人而言,需要抓取東西,不僅要知道這是什么,也需要知道它具體在哪里;3. 相機(jī)標(biāo)定(Camera Calibration):六自由度機(jī)器人廠因?yàn)樯厦孀龅闹皇怯?jì)算了物體在相機(jī)坐標(biāo)系下的坐標(biāo),我們還需要確定相機(jī)跟機(jī)器人的相對位置和姿態(tài),這樣才可以將物體位姿轉(zhuǎn)換到機(jī)器人位姿當(dāng)然,我這里主要是在物體抓取領(lǐng)域的機(jī)器視覺;SLAM 等其他領(lǐng)域的就先不講了。由于視覺是機(jī)器人感知的一塊很重要內(nèi)容,所以研究也非常多了,我就我了解的一些,按照由簡入繁的順序介紹吧:
沖壓機(jī)器人主要由執(zhí)行機(jī)構(gòu)、驅(qū)動機(jī)構(gòu)和控制系統(tǒng)三大部分組成。供應(yīng)六自由度機(jī)器人手部是用來抓持工件(或工具)的部件,根據(jù)被抓持物件的形狀、尺寸、重量、材料和作業(yè)要求而有多種結(jié)構(gòu)形式,如夾持型、托持型和吸附型等。運(yùn)動機(jī)構(gòu),使手部完成各種轉(zhuǎn)動(擺動)、移動或復(fù)合運(yùn)動來實(shí)現(xiàn)規(guī)定的動作,改變被抓持物件的位置和姿勢。運(yùn)動機(jī)構(gòu)的升降、伸縮、旋轉(zhuǎn)等獨(dú)立運(yùn)動方式,稱為機(jī)械手的自由度 。為了抓取空間中任意位置和方位的物體,需有6個自由度。自由度是機(jī)器人設(shè)計(jì)的關(guān)鍵參數(shù),六自由度機(jī)器人廠自由度越多,機(jī)械手的靈活性越大,通用性越廣,其結(jié)構(gòu)也越復(fù)雜,一般專用機(jī)械手有2~3個自由度。控制系統(tǒng)是通過對沖壓機(jī)器人每個自由度的電機(jī)的控制,來完成特定動作。同時(shí)接收傳感器反饋的信息,形成穩(wěn)定的閉環(huán)控制,控制系統(tǒng)的核心通常是由單片機(jī)或dsp等微控制芯片構(gòu)成,通過對其編程實(shí)現(xiàn)所要功能。
在諸多焊接方式中,由于點(diǎn)焊只需點(diǎn)位控制,至于焊鉗在點(diǎn)與點(diǎn)之間的移動軌跡沒有嚴(yán)格要求,因此點(diǎn)焊對所用的機(jī)器人的要求是不很高的,這也點(diǎn)焊機(jī)器人較早被應(yīng)用的原因之一。供應(yīng)六自由度機(jī)器人但為了確保焊接質(zhì)量,基本的要求還是要滿足的,比如說點(diǎn)焊機(jī)器人不僅要有足夠的負(fù)載能力,而且在點(diǎn)與點(diǎn)之間移位時(shí)速度要快捷,動作要平穩(wěn),定位要準(zhǔn)確,以減少移位的時(shí)間,提高工作效率。在實(shí)際焊接過程中點(diǎn)焊機(jī)器人需要有多大的負(fù)載能力,主要取決于所用的焊鉗形式,對于用與變壓器分離的焊鉗,30~45kg負(fù)載的機(jī)器人就足夠了。但是這種焊鉗一方面由于二次電纜線長,電能損耗大,也不利于機(jī)器人將焊鉗伸入工件內(nèi)部焊接;另一方面電纜線隨機(jī)器人運(yùn)動而不停擺動,電纜的損壞較快。六自由度機(jī)器人廠因此一體式焊鉗逐漸將其代替??紤]到點(diǎn)焊機(jī)器人要有足夠的負(fù)載能力,才能以較大的加速度將焊鉗送到空間位置進(jìn)行焊接,一般都選用100~150kg負(fù)載的重型機(jī)器人。為了適應(yīng)連續(xù)點(diǎn)焊時(shí)焊鉗短距離快速移位的要求,有些重型機(jī)器人增加了可在0.3s內(nèi)完成50mm位移的功能,而這也對電機(jī)的性能,微機(jī)的運(yùn)算速度和算法都提出更高的要求。
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