干(gàn)货:一(yī)篇文(wén)章(zhāng)搞懂工業機(jī)器人系(xì)統!
浏覽次(cì)數:4377 發(fà)布(bù)时(shí)間(jiān):2021-05-19 18:04:59平时(shí)不論是(shì)新(xīn)聞上(shàng)看(kàn)到(dào)的(de)工業機(jī)器人、双(shuāng)足機(jī)器人、四(sì)足機(jī)器人還(huán)是(shì)動(dòng)漫作品里(lǐ)的(de)機(jī)器人形象(xiàng)大(dà)部分(fēn)是(shì)機(jī)器人本(běn)體(tǐ),而(ér)機(jī)器人控制系(xì)統則是(shì)幕後(hòu)功臣,類(lèi)似于人的(de)大(dà)脑,这(zhè)个(gè)控制系(xì)統往往安(ān)裝(zhuāng)在機(jī)器人本(běn)體(tǐ)的(de)內(nèi)部或(huò)是(shì)有(yǒu)一(yī)个(gè)單獨的(de)控制單元(yuán)。
大(dà)家(jiā)来(lái)看(kàn)下(xià)面(miàn)的(de)一(yī)幅图(tú)(摘在固高(gāo)科技的(de)官网(wǎng)),这(zhè)幅图(tú)描绘了(le)一(yī)个(gè)工業機(jī)器人系(xì)統的(de)概貌,一(yī)个(gè)工業機(jī)器人系(xì)統包(bāo)括了(le)機(jī)器人本(běn)體(tǐ)、伺服(fú)電(diàn)機(jī)(或(huò)者(zhě)是(shì)直(zhí)流電(diàn)機(jī))、減速機(jī)、驅動(dòng)器、控制器、示教器、還(huán)有(yǒu)一(yī)些(xiē)外圍的(de)設備,比如(rú)攝像头(tóu)、六(liù)维力傳感(gǎn)器、IO模块(kuài)、焊接部件(jiàn)等等。
对(duì)于一(yī)个(gè)工業機(jī)器人系(xì)統而(ér)言,我们(men)对(duì)上(shàng)面(miàn)的(de)图(tú)進(jìn)行簡化(huà),将剛才的(de)工業機(jī)器人系(xì)統簡化(huà),抽取(qǔ)出(chū)工業機(jī)器人系(xì)統中(zhōng)必不可(kě)少(shǎo)的(de)部分(fēn):控制系(xì)統、機(jī)器人本(běn)體(tǐ)和(hé)示教器。
而(ér)控制系(xì)統從常規結構上(shàng)可(kě)以(yǐ)分(fēn)为(wèi)两(liǎng)部分(fēn):執行機(jī)構和(hé)控制系(xì)統。執行機(jī)構包(bāo)括機(jī)器人本(běn)體(tǐ)、伺服(fú)電(diàn)機(jī)和(hé)減速裝(zhuāng)置;控制系(xì)統則分(fēn)为(wèi)控制器、伺服(fú)驅動(dòng)器、示教器和(hé)拓展(zhǎn)模块(kuài),其(qí)中(zhōng)拓展(zhǎn)模块(kuài)包(bāo)括力觉模块(kuài)、视觉模块(kuài)、抓取(qǔ)模块(kuài)等,也(yě)就(jiù)是(shì)说我们(men)我们(men)所(suǒ)看(kàn)到(dào)的(de)機(jī)器人能完成(chéng)的(de)每个(gè)動(dòng)作,都需要(yào)添加拓展(zhǎn)模块(kuài)。
現(xiàn)在進(jìn)入重(zhòng)點(diǎn)啦,下(xià)面(miàn)来(lái)具體(tǐ)分(fēn)析一(yī)下(xià)控制系(xì)統中(zhōng)每个(gè)部分(fēn)的(de)功能和(hé)用(yòng)途吧。
对(duì)于工業機(jī)器人系(xì)統而(ér)言,示教器是(shì)用(yòng)于與(yǔ)用(yòng)戶交互的(de)設備,它(tā)能夠處(chù)理和(hé)記(jì)憶用(yòng)戶赋予工業機(jī)器人的(de)任务指令。一(yī)般情(qíng)況下(xià),它(tā)分(fēn)为(wèi)三(sān)種(zhǒng)模式:示教模式、在線(xiàn)模式和(hé)远程模式。示教模式用(yòng)于示教機(jī)器人的(de)動(dòng)作序列,最(zuì)終(zhōng)以(yǐ)作業的(de)形式保存在示教盒中(zhōng);在線(xiàn)模式是(shì)複現(xiàn)用(yòng)戶示教的(de)作業,此(cǐ)时(shí)需要(yào)示教器对(duì)作業進(jìn)行在線(xiàn)解(jiě)析,並(bìng)将解(jiě)析結果(guǒ)發(fà)送給(gěi)控制器。远程模式是(shì)指用(yòng)戶可(kě)以(yǐ)通(tòng)过(guò)一(yī)根(gēn)网(wǎng)線(xiàn)或(huò)是(shì)通(tòng)过(guò)网(wǎng)絡的(de)形式控制機(jī)器人動(dòng)作,此(cǐ)时(shí),用(yòng)戶不一(yī)定(dìng)就(jiù)在機(jī)器人旁边,可(kě)以(yǐ)是(shì)远程遙控。更(gèng)通(tòng)俗一(yī)點(diǎn)的(de)理解(jiě):示教器就(jiù)像遙控賽車的(de)遙控器,用(yòng)遙控器操縱賽車和(hé)使用(yòng)示教器控制工業機(jī)器人是(shì)一(yī)樣(yàng)的(de)道(dào)理,emmm,这(zhè)麼(me)一(yī)想(xiǎng)好(hǎo)像高(gāo)大(dà)上(shàng)的(de)工業機(jī)器人也(yě)變(biàn)得沒(méi)那(nà)麼(me)神秘了(le)。
當然了(le),示教器的(de)界面(miàn)風(fēng)格也(yě)不盡相同(tóng),下(xià)面(miàn)是(shì)部分(fēn)示教器的(de)樣(yàng)子~
说完了(le)示教器,我们(men)来(lái)聊一(yī)聊控制系(xì)統,控制系(xì)統是(shì)整个(gè)系(xì)統的(de)指揮中(zhōng)心(xīn),現(xiàn)在市(shì)面(miàn)上(shàng)控制系(xì)統有(yǒu)三(sān)種(zhǒng)架構:基于IPC的(de)總(zǒng)線(xiàn)式開(kāi)放(fàng)控制架構、PC+運動(dòng)控制卡的(de)分(fēn)離架構以(yǐ)及(jí)高(gāo)度(dù)集成(chéng)的(de)控制架構。其(qí)中(zhōng),基于IPC的(de)總(zǒng)線(xiàn)式開(kāi)放(fàng)控制架構目前(qián)使用(yòng)較多(duō),優勢在于易于擴展(zhǎn),實(shí)时(shí)性(xìng)好(hǎo);PC+運動(dòng)控制卡的(de)分(fēn)離架構則稍遜,其(qí)拓展(zhǎn)性(xìng)弱(ruò),系(xì)統笨重(zhòng)且(qiě)繁瑣;而(ér)高(gāo)度(dù)集成(chéng)的(de)控制架構則主(zhǔ)要(yào)适用(yòng)于小型機(jī)器人系(xì)統。控制系(xì)統的(de)實(shí)現(xiàn)基本(běn)要(yào)靠一(yī)行行的(de)代(dài)碼来(lái)實(shí)現(xiàn),其(qí)內(nèi)部包(bāo)括了(le)底层(céng)驅動(dòng)、建模、運動(dòng)學(xué)、動(dòng)力學(xué)、軌迹規劃(huà)、任务規劃(huà)等非(fēi)常複雜的(de)code。
最(zuì)後(hòu),我们(men)来(lái)说说機(jī)器人本(běn)體(tǐ),它(tā)就(jiù)像人的(de)胳膊或(huò)腿,它(tā)是(shì)一(yī)个(gè)執行機(jī)構,它(tā)接收(shōu)来(lái)自(zì)機(jī)器人控制系(xì)統的(de)指令,千(qiān)万(wàn)别以(yǐ)为(wèi)本(běn)體(tǐ)只(zhī)是(shì)个(gè)執行器,本(běn)體(tǐ)中(zhōng)的(de)電(diàn)機(jī)和(hé)減速機(jī)可(kě)都是(shì)機(jī)器人本(běn)體(tǐ)的(de)核心(xīn)零(líng)部件(jiàn),尤其(qí)是(shì)減速機(jī)。
说了(le)这(zhè)麼(me)多(duō),那(nà)麼(me)工業機(jī)器人的(de)應(yìng)用(yòng)场(chǎng)景有(yǒu)哪些(xiē)呢?
在衆多(duō)的(de)制造業領域中(zhōng),工業機(jī)器人應(yìng)用(yòng)最(zuì)为(wèi)廣泛的(de)領域是(shì)汽車及(jí)汽車零(líng)部件(jiàn)制造業,並(bìng)不斷向(xiàng)其(qí)他(tā)領域擴展(zhǎn),如(rú)機(jī)械加工行業、電(diàn)子電(diàn)气(qì)行業、橡胶(jiāo)及(jí)塑料工業、食品工業、木(mù)材和(hé)家(jiā)具制造業等領域中(zhōng)。
在工業生(shēng)産中(zhōng),焊接機(jī)器人、激光(guāng)加工機(jī)器人、噴塗機(jī)器人、搬運機(jī)器人、機(jī)床(chuáng)機(jī)器人、沖壓機(jī)器人、真(zhēn)空(kōng)機(jī)器人等工業機(jī)器人都已被(bèi)大(dà)量(liàng)采用(yòng)。
