工业机器人的整体设计方案及要点

2020/4/9 14:31:04admin6

   基于现代机电一体化发展的工业机器人依赖于实际的生产需求建设,它本身可以实现快速测试,在投入使用后可进行快速生产,机器人的应用模式决定了它将成为一种发展最快的机电一体化智能技术,在这种大趋势下,遵循已有的设计方案进行流程设计可以较好地完成工业机器人维修与研发技术的实现和更新。

   一、设计前的基础技术支持研究

依赖于机电一体化发展的工业机器人是一门复杂的综合性学科,在进行设计时,往往需要对相关的底层技术进行研究,确保工业机器人项目实现的可行性,通过对于底层技术的研究,可以很好地确定工业机器人的研究成本、技术走向以及能发挥的极限作用,在基础技术上主要如下:

1、工业机器人的感知和传感技术

要实现机器人的基础功能,必须要有感知和传感技术作为基础支撑,它实现两个基础功能,一是能接受指令,对外界做出反应,二是能解析指令,调动自身展开行动,这两项功能直接决定了机器人的智能性和结构的复杂性。在可预见的将来,高科技的工业机器人不但能参与高效生产,还能进行流程的管理和控制,在发展到更高端层次时,还能对自我行为进行复核和改良,以减少生产中的不确定性,在植入了感知和传感技术后,工业机器人才能被称为真正的工业机器人。

2、工业机器人的人机交互技术

以人类意识对机器人进行主导,参与机器人的执行决策,才能让工业机器人按照人类的需求方向进行生产建设,这就需要建立人与机器人交互的窗口,也就是交互技术的实现。在最基础的工业机器人的交互技术建设中,其交互方式可能仅仅是通过键盘输入一些简单的指令,如今,该交互逐渐开始向语音及交互的高级交互方式发展,再到后来,可能发展为通过人的表情、体温变化等方式就能实现交互,在数据传输上,也可以使用更加高级的全浸入式图形化环境、三维全息环境建模、真实三维虚拟现实装置进行多方位的高效数据传输。交互方式的建立,是为了实现人机的协调性,保证机器能发挥预定的价值,这是人机交互技术的关键所在。

3、工业机器人的自主导航技术

  用于工业生产的工业机器人在传统的模式下最开始可能只是一个固定的机械臂,但是在工业机器人的发展阶段中,这样的定点模式必然会被逐渐取缔,而确定机器人怎么去某个位置,这又需要自主导航技术,当下,平面自主导航技术的基本应用已经实现,但是在未来,发展三维导航,优化导航路径,对错误路径进行避让和重新规划都是需要研发的内容,该技术的实现对于工厂内部的工业机器人的执行生产能力都有重要的引导作用,它将会成为未来工业机器人发展的核心技术之一。

  二、工业机器人整体设计

  在完成基础技术可行性的研究后,第一步设计就是工业机器人的整体结构设计,一般来说,工业机器人的整体系统设计分为执行系统、驱动系统、控制系统等几部分主要系统模块,而每一个系统都负责特定的功能,在整体设计的过程中,就要对大方向进行规划,比如执行系统的指令执行方式的选择,动力系统的驱动模式的选择,控制系统的软件编程功能的思想,而且该过程不仅要关注各个系统本身的功能实现,还要关注系统之间的指令传播和协调关系,保证各个系统能在特定的环境下通过指令配合完成特定的生产功能。

  工业机器人领域不仅关系我国的基础工业生产,还是科技实力水平的体现,发展高层面的机器人,会在国际上争取足够的话语权。在实际的研发过程中,这需要广大的科研工作者的一致努力,充分认识到当下我国在该领域与西方发达国家之间的差距,奋起直追,鼓励创新,发展属于国家自己的核心技术,是实现大国复兴的必经之路。

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