控制關(guān)鍵技術(shù) (1)運(yùn)動(dòng)解算及軌跡規(guī)劃 運(yùn)動(dòng)求解,路徑規(guī)劃,提高機(jī)器人的運(yùn)動(dòng)精度和工作效率。 [5] (2)動(dòng)力學(xué)補(bǔ)償 一般工業(yè)機(jī)器人是一個(gè)串聯(lián)懸臂式結(jié)構(gòu),剛性弱,運(yùn)動(dòng)復(fù)雜,容易發(fā)生變形和抖動(dòng),是一個(gè)需要運(yùn)動(dòng)學(xué)和動(dòng)力學(xué)相結(jié)合的課題。為了改善機(jī)器人的動(dòng)態(tài)性能和提高運(yùn)動(dòng)精度,機(jī)器人控制系統(tǒng)必須建立動(dòng)力學(xué)模型,進(jìn)行動(dòng)力學(xué)補(bǔ)償。補(bǔ)償?shù)膬?nèi)容主要包括重力補(bǔ)償、慣量補(bǔ)償、摩擦補(bǔ)償、耦合補(bǔ)償?shù)取?[5] (3)標(biāo)定補(bǔ)償 機(jī)器人機(jī)械本體由于加工誤差和裝配誤差的原因,難以避免會(huì)和理論數(shù)學(xué)模型存在偏差,會(huì)降低機(jī)器人TCP精度和軌跡精度,如在焊接和離線編程使用時(shí)會(huì)受到嚴(yán)重影響。通過檢測和算法標(biāo)定補(bǔ)償機(jī)器人的模型參數(shù),可以較好地解決此問題。 [5] (4)工藝包完善 控制系統(tǒng)要與實(shí)際工程應(yīng)用相結(jié)合,系統(tǒng)除不斷升級,功能更加強(qiáng)大外,還要根據(jù)行業(yè)應(yīng)用的需求不斷開發(fā)和完善工藝包,有利于積累行業(yè)工藝經(jīng)驗(yàn),對客戶來說使用更方便,操作更簡單,效率更高。
①輕量化 對機(jī)器人來說,電機(jī)的尺寸和重量非常敏感,通過高磁性材料優(yōu)化、一體化優(yōu)化設(shè)計(jì)、加工裝配工藝優(yōu)化等技術(shù)的研究,提高伺服電機(jī)的效率,減小電機(jī)空間尺寸和降低電機(jī)重量,是機(jī)器人電機(jī)的關(guān)鍵技術(shù)之一。 [5] ②高速 在減速比不能較大調(diào)整的情況,電機(jī)的轉(zhuǎn)速則直接影響著機(jī)器人的末端速度和工作節(jié)拍;而且速比太低會(huì)影響電機(jī)的慣量匹配,因此提高電機(jī)的轉(zhuǎn)速也是機(jī)器人電機(jī)的關(guān)鍵技術(shù)之一。 [5] ③直驅(qū)、中空 隨著協(xié)作機(jī)器人的不斷成熟和推廣,機(jī)器人結(jié)構(gòu)的輕量化、緊湊化要求提高,發(fā)展高力矩直接驅(qū)動(dòng)電機(jī)、盤式中空電機(jī)等機(jī)器人專用電機(jī)也是未來的趨勢。
在我國,工業(yè)機(jī)器人廣泛應(yīng)用于制造業(yè),不僅僅應(yīng)用于汽車制造業(yè),大到航天飛機(jī)的生產(chǎn),軍用裝備,高鐵的開發(fā),小到圓珠筆的生產(chǎn)都有廣泛的應(yīng)用。并且已經(jīng)從較為成熟的行業(yè)延伸到食品,醫(yī)療等領(lǐng)域。由于機(jī)器人技術(shù)發(fā)展迅速,與傳統(tǒng)工業(yè)設(shè)備相比,不僅產(chǎn)品的價(jià)格差距越來越小,而且產(chǎn)品的個(gè)性化程度高,因此在一些工藝復(fù)雜的產(chǎn)品制造過程中,可以讓工業(yè)機(jī)器人替代傳統(tǒng)設(shè)備,這樣就可以在很大程度上提高經(jīng)濟(jì)效率。
驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)是向機(jī)械結(jié)構(gòu)系統(tǒng)提供動(dòng)力的裝置。根據(jù)動(dòng)力源不同,驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的傳動(dòng)方式分為液壓式、氣壓式、電氣式和機(jī)械式4種。早期的工業(yè)機(jī)器人采用液壓驅(qū)動(dòng)。由于液壓系統(tǒng)存在泄露、噪聲和低速不穩(wěn)定等問題,并且功率單元笨重和昂貴,目前只有大型重載機(jī)器人、并聯(lián)加工機(jī)器人和一些特殊應(yīng)用場合使用液壓驅(qū)動(dòng)的工業(yè)機(jī)器人。