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  • 1 # 景德鎮龍門客棧

    我是做工業機器人應用的,也就是機械手臂在工廠代替人工勞動。以下我來談談工業機器人吧,不對的地方請樓下的幫忙指正。

    工業機器人構成上圖為瑞典ABB優米機器人,每個單臂7個軸,也就是7個伺服電機。

    機器人核心三大件:伺服電機,系統控制器,諧波減速機。

    伺服電機:伺服電機的工作原理是接收控制器脈衝進行運動,其主要特性是定位精度高,電機後置的編碼器更是把精確運動定位達到了極致。比如控制器發100個脈衝,伺服會旋轉1度 (我說比如),當由於慣性伺服多旋轉了0.1度的時候,編碼器檢測到多走了,就會給控制器發訊號,讓其迴轉0.1度,從而達到準確位置。

    工業機器人控制系統: 機器人的大腦,系統裡面包涵著許多東西,比如

    一、笛卡爾差補演算法,這是機器人控制器的核心,當你用示教器進行向一個方向,如X軸方向移動的時候,機器人的每個關節都會進行運動調整,讓機器人末端保持在X軸線上。

    二、機器人程式,這是控制機器人動作和邏輯的必要條件,我就是透過編寫程式,使得機器人完成上圖機器人自動組裝筆的工作。其實在程式下面還有程式碼,低層程式碼生成指令,我用指令編輯程式。低層程式碼是由機器人廠家工程師開發,我作為應用,只是對其二次開發。

    三、通訊,要實現機器人應用,通訊是關鍵,也就是和外界資訊的互動,比如和PLC控制器通訊。常用的有IO通訊,工業乙太網通訊,還有RS232通訊等。IO通訊一般就是高低電頻的通斷,也可以透過向IO組發脈衝,然後對方解析判斷。在ABB資料交握中我經常用到,該方法的優點是可以用較少的IO點,傳送較大的資料,而且不用加通訊模組,ABB通訊模組要另外購買,一個好幾千。乙太網通訊多用於資料的傳輸,比如機器人和CCD視覺的資料通訊,視覺捕捉到物體,並將物體的位子量與原定座標量進行比對計算,在將差量傳輸給機器人,控制機器人精確對位,我在做康佳電視自動貼屏時候用到過該方法。

    ABB控制器功能比較強大,上圖雙臂機器人內部兩套獨立系統,分別控制每個手臂,但也有聯絡,比如路徑防碰撞報警功能。不過我比較喜歡中中國產機器人,我有種預感,中中國產機器人在不久的將來肯定會超過外國機器人,現在的中中國產機器人就很不錯,比如新松,新時達,眾為新,廣數,我在做應用的時候,也有用到。用中中國產不僅僅是中中國產的機器人效能不錯,更是一種情懷。一方水土養育一方人民,一方人民理應護佑一方山河。

    接下來就是減速機了,減速機的作業有兩點,一是減速,伺服電機裝100圈,機器人走90度,也就是1/4圈,這樣的好處是進一步提高了機器人的運動精度。第二是降低的對伺服電機負載和功率的要求,其原理和變速腳踏車的的上坡檔一樣,上坡的時候,我們用小帶大,踩的數度要求高,但上大坡還是能騎的上去。

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