淺析2016年工業機器人的發展趨勢及類型
國際機器人聯盟(IFR)日前發布的一份報告顯示2016年全球工業機器人本體銷量將達19.2萬臺據悉全球機器人貿易市場規模已達95億美元如包括相關軟件外圍設備和系統工程在內該市場規模則高達290億美元
機器人應用正在擴展到越來越多的行業包括3D打印農業裝配建筑電子物流和倉儲生產制造醫藥采礦以及運輸等很多其它行業都能看到機器人的身影讓機器人得以快速推廣的原因之一是在某個行業中的機器人設計革新以及終端執行器方面的應用經驗能夠很容易被其它行業采用
現在有很多機器人競賽可以激發各個年齡段工程人員的靈感從而促進機器人在教育娛樂服務功能和技術方面不斷進步在將機器人用于消防滅火搜索和營救危險區域的災難預防(比如在人力無法到達的危險區域巡防并關閉閥門)等方面已經投入大量的工作
在生產制造行業安全和防范意識的提升以及對于重復性勞動帶來的傷害的重視都成為工業機器人大行其道的助推力
機器人控制器變得越來越小也不再那么封閉甚至連可編程邏輯控制器(PLC)可編程自動化控制器(PAC)工業PC(IPC)PC嵌入式控制器以及來自于非機器人生產制造商的運動控制器都能控制機器人
安川機器人MPP3H是一款Delta機器人主要用于包裝裝盒裝配場合MPP3H機器人配置有一個平行連接的手臂由旋轉軸直接驅動這樣可以簡化設計增加可靠性其重復精度為±0.1mm由于該機器人具有最小的安裝區域和零體積因此可以用于高密度安裝并且其工作范圍大(600mm)工作負載能力為3公斤
機器人軟件的10個發展趨勢
網絡技術的發展使得不同廠商的機器人和系統之間的通訊與協作更加容易正逐步向智能工廠工業物聯網(IIoT)工業4.0框架推進以下10種方式可以使機器人軟件和機器人編程變得更容易
1.人工智能的應用使得歷史行為或下載的歷史數據可以幫助機器人更快的適應新的工況
2.越來越多的網絡安全規定被集成到機器人內部或周邊這樣可以確保不會引入惡意代碼或者防止未經授權的遠程控制
3.代表特定機器人運動的功能塊可以由軟件供應商提供并由最終用戶原始設備制造商機器安裝人員或系統集成商做進一步擴展
4.交互式感知輸入和指令可以來自終端執行器(工具或操作器)傳感器和其它設備與系統機器視覺或射頻識別芯片嵌入到工具中可以增加自動化操作預防差錯提高質量同時還具有感知和補償工具磨損的能力
5.開源程序使得軟件可以在由不同廠家生產的機器人上使用
6.Move-to-teach功能使得某些機器人在引導下沿著特定線路前進并在行進線路上學習在行進的過程中機器人可能會詢問什么時間或A到C路徑是否可接受而不是機械地選擇從A到B再到C
7.利用仿真軟件在軟件中模擬機器人及其環境可以在真正實施或采購前對終端執行器多個機器人或機器的組合安全部件任務驗證設計以及運行進行完整的測試
8.從設計到運行都可以以一種統一的流程利用通用編程軟件導入或使用機器人運動學規則
9.無線示教器比有線的人機接口提供更多的移動性能某些機器人軟件可用于商業筆記本電腦
10.不需要寫代碼根據流程圖的下拉菜單填寫框以及提示信息通過向導一步一步來指導機器人使用者通過簡單的編程就可完成設置
Adept公司的eCobra600SCARA4-軸機器人手臂展開有600mm長可以在同一個硬件平臺上通過3個層次來滿足復雜的應用和產量要求機器人內部的嵌入式控制使其具有較為緊湊的系統體積節省車間空間降低了安裝費用和復雜性通過使用常見的梯形圖和IEC61131-3 的編程語言降低了培訓的成本
工業機器人如何選型
工業機器人之間差別很大可能包含的元件也不止一種一個關節式機器人可以和龍門集成在一起也可以和移動機器人結合在一起本文為您介紹9種類型的工業機器人通過比較不同類型機器人的功能區別您可以根據不同的應用選擇最適合的機器人
關節型機器人由可旋轉的肩膀臂圍前臂和手腕組成它們可以精確的放置小物件還可以用于打包碼垛
直角坐標機器人至少具有三軸線性控制經組態后可用于重型操作(移動汽車本體)或精確操作(具體的表面設計)
協作機器人設計時配置了受力傳感器或安全轉速和力矩功能這樣可根據使用情況的不同進行調整例如可工作在靠近人的區域而無需安全護罩到目前為止都采用有關節的機器人設計傳感器被用于傳統的機器人為轉速或受力設置限值這樣當人靠近的時候可以為其提供保護功能技術的發展速度要快于機器人安全測試和安全標準的發展某些機器人可以使用兩個手臂的配置因為這樣就可以利用類人的某些特性從而可以更好的適應現有過程而不需要為傳統機器人重新設計工藝
Rethink公司推出的Sawyer機器人是一款協作機器人它重19公斤有效載荷為4公斤有7個自由度伸展開來有1米這樣可以伸入到不同工作單元安裝在每個關節上的高分辨率的力量感知裝置使其能夠滿足公司所需的運動控制要求機器人可以感覺到進入固定裝置或機器內部的途徑利用嵌入式視覺系統自適應精度使其可以在半結構化的環境中有效地運行
Delta機器人是高速平行四邊形機器人可以實現頂部裝載和橫向進給主要用于包裝制藥裝配和潔凈室使用
無人機很多時候是遠程控制的(所以不是真正的機器人)正逐步被應用于工業應用比如在危險區域崎嶇的地形水下以及太空等地進行安全檢查監視和科學探險等工作自主功能使這些移動機器人可以按照需求發回報告或者需求指令
龍門機器人之所以被這么稱呼是因為需要安裝一條直線導軌通過位于頂部水平方向的移動來進入較大的工作區域它可以為其它類型的機器人比如安裝在龍門機器人框架上的有關節機器人來提供另外1軸或2軸的運動和移動性用途包括抓取和放置組裝設備管理以及其它功能同樣的理念可以應用于垂直環形(圓柱形)或者極面(球形)布置
移動機器人正在快速發展因為傳感器和導航技術再加上先進算法(編程)已經大大提升了速度和靈活性也許還可以集成其它的運動功能以及自動導航技術可用于材料運輸倉儲訂單執行服務以及設備維護
平行四邊形機器人由三個平行四邊形以及由伺服馬達或線性執行器驅動的旋轉杠桿組成它們經常被用于抓取和放置產品
SCARA機器人其手臂在Z軸方向為剛性在X-Y軸方向可以自由移動經常執行組裝操作SCARA機器人比直角坐標機器人更快而且體積較小但是費用比較高