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機(jī)器人相關(guān)技術(shù)(機(jī)器人相關(guān)技術(shù)的總結(jié)與展望)
大家好!今天讓創(chuàng)意嶺的小編來大家介紹下關(guān)于機(jī)器人相關(guān)技術(shù)的問題,以下是小編對此問題的歸納整理,讓我們一起來看看吧。
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本文目錄:
一、機(jī)器人技術(shù)學(xué)什么
工業(yè)機(jī)器人技術(shù)學(xué)習(xí)涉及哪些方面?工業(yè)自動化編程、生產(chǎn)、維護(hù)、調(diào)試、維修、售后服務(wù)、系統(tǒng)集成等
1、工業(yè)機(jī)器人本體
要培訓(xùn)工業(yè)機(jī)器人首先就要先對工業(yè)機(jī)器人本體學(xué)習(xí),要了解工業(yè)機(jī)器人本體結(jié)構(gòu)原理,運(yùn)動原理以及它的編程運(yùn)用。
如果它的程序可以靈活使用,其他機(jī)器人系統(tǒng)也可以自然使用,直徑相同。其次,要熟悉機(jī)器人坐標(biāo)應(yīng)用、圓弧指令、機(jī)器人邏輯控制語句應(yīng)用、機(jī)器人處理、故障處理、工業(yè)控制PLC控制機(jī)器人運(yùn)行軌跡、停止和系統(tǒng)集成項(xiàng)目編程。
當(dāng)你學(xué)了工業(yè)機(jī)器人本體就可以大致了解機(jī)器人機(jī)械手的使用,編程操作,找工作就可以做工業(yè)機(jī)器人編程,通過編程熟悉基礎(chǔ)再進(jìn)入工業(yè)機(jī)器人調(diào)試階段做真正的工程師,這是工業(yè)機(jī)器人工程師的一個基礎(chǔ)。海智機(jī)器人就可以培訓(xùn),廠家直接一對一培訓(xùn)不設(shè)集體培訓(xùn),一人一臺機(jī)器人,讓你絕對可以自主編程操作。
2、電氣知識學(xué)習(xí)
工業(yè)機(jī)器人需要可編程控制器的配合,可編程控制器的編程有一定的邏輯性,其中涉及變頻器和伺服電機(jī)的應(yīng)用。
一般來說,要想靈活使用工業(yè)機(jī)器人,需要外圍設(shè)備和工業(yè)機(jī)器人編程的配合。機(jī)器人工作站包括:搬運(yùn)、焊接、上下料、噴涂、碼垛等應(yīng)用。學(xué)習(xí)電氣知識是讓你對于非標(biāo)設(shè)備的使用,只有結(jié)合了非標(biāo)設(shè)備以及工業(yè)機(jī)器人才能算是工程師,這個部分可以培訓(xùn)讓你有一定的了解,但是真正的使用要在機(jī)器人和整體設(shè)備安裝調(diào)試才能夠?qū)W會的。如機(jī)器人夾取東西的夾具、傳送帶工件輸送過來停止后機(jī)器人抓取、焊接定位器等、噴涂轉(zhuǎn)臺等。
二、關(guān)于機(jī)器人的科技技術(shù)基礎(chǔ)論文
隨著科技的進(jìn)步,智能機(jī)器人的性能不斷地完善,因此也被越來越多的應(yīng)用于軍事、排險、農(nóng)業(yè)、救援、海洋開發(fā)等方面。這是我為大家整理的關(guān)于機(jī)器人的科技論文,供大家參考!
機(jī)器人的科技論文篇一:《淺談智能移動機(jī)器人》 摘 要:隨著科技的進(jìn)步,智能機(jī)器人性能不斷地完善,移動機(jī)器人的應(yīng)用范圍也越來越廣,廣泛應(yīng)用于軍事、排險、農(nóng)業(yè)、救援、海洋開發(fā)等。介紹了常見智能移動機(jī)器人的基本系統(tǒng)組成及其相關(guān)的一些技術(shù),提出一種能夠應(yīng)用于智能移動機(jī)器人的越障機(jī)構(gòu),并簡單闡述了其工作原理。在對智能機(jī)器人有一定了解的基礎(chǔ)上,論述了智能移動機(jī)器人的研究現(xiàn)狀及其發(fā)展動向。 關(guān)鍵詞:智能移動機(jī)器人 越障 避障 伸展收縮 1 引言 上世紀(jì)60年代智能機(jī)器人的出現(xiàn)開辟了智能生產(chǎn)自動化的新時代。在工業(yè)機(jī)器人問世50多年后的今天,機(jī)器人已被人們看作是不可缺少的一種生產(chǎn)工具。由于傳感器、控制、驅(qū)動及材料等領(lǐng)域的技術(shù)進(jìn)步開辟了機(jī)器人應(yīng)用的新領(lǐng)域。智能移動機(jī)器人是機(jī)器人學(xué)中的一個重要分支。 2 智能移動機(jī)器人的基本系統(tǒng)組成及其相關(guān)技術(shù) 由于智能移動機(jī)器人在危險與惡劣環(huán)境以及民用等各方面具有廣闊的應(yīng)用前景,使得世界各國非常關(guān)注它的發(fā)展。其共同的五大系統(tǒng)組成要素為:(1)機(jī)械機(jī)構(gòu)單元是智能移動機(jī)器人的骨架,機(jī)器人所有的模塊都依靠其支撐,機(jī)械機(jī)構(gòu)單元的結(jié)構(gòu),性能,強(qiáng)度直接影響著整個機(jī)器人的穩(wěn)定性。隨著科技發(fā)展和新型材料的研制開發(fā),使得智能機(jī)器人產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)性能有了很大提高,機(jī)械機(jī)構(gòu)的各項(xiàng)工藝性及尺寸設(shè)計都向著更加合理高效,更加輕便美觀,更加環(huán)保節(jié)能,更加安全可靠等方向發(fā)展。(2)動力與驅(qū)動單元為智能移動機(jī)器人提供動力來源。(3)環(huán)境感知單元相當(dāng)于智能移動機(jī)器人的五官,機(jī)器人通過感知單元對周圍的環(huán)境進(jìn)行感知識別及各種參數(shù)的收集,然后通過轉(zhuǎn)換成控制模塊可以識別的光電信號,輸入到控制單元進(jìn)行數(shù)據(jù)處理。(4)執(zhí)行機(jī)構(gòu)單元為智能移動機(jī)器人執(zhí)行部分,能根據(jù)控制中心的命令執(zhí)行命令,完成任務(wù)。不同的機(jī)器人有著不同的執(zhí)行機(jī)構(gòu),執(zhí)行機(jī)構(gòu)的設(shè)計影響著對要執(zhí)行動作的效率,精度,穩(wěn)定性,可靠性等。(5)信息處理與控制單元作為整個機(jī)械系統(tǒng)的核心部分,它如人的大腦一樣,調(diào)控著整個系統(tǒng),一切的活動都由它指揮。將來自傳感器部分采集到的信息進(jìn)行集中匯總,存儲,對所有信息分析,規(guī)劃決策,輸出命令。使機(jī)器人有目的的運(yùn)行。 智能移動機(jī)器人是一個集環(huán)境感知、動態(tài)決策與規(guī)劃、行為控制與執(zhí)行等多種功能于一體的綜合機(jī)電系統(tǒng)。它是傳感器技術(shù),控制技術(shù),移動技術(shù),信息處理、人工智能、電子工程、計算機(jī)工程等多學(xué)科的重要研究成果,從某種意義上講是機(jī)器發(fā)展進(jìn)化過程中的產(chǎn)物,是目前科學(xué)技術(shù)發(fā)展最活躍的領(lǐng)域之一。 3 一種越障機(jī)器人 我們設(shè)計的移動機(jī)器人(圖1)有很好的機(jī)動性能,前導(dǎo)輪、前輪和后輪可以實(shí)現(xiàn)獨(dú)立升降運(yùn)動。前導(dǎo)輪(如圖1)由通過曲柄圓盤的轉(zhuǎn)動角度控制搖桿的擺動角度,帶動相關(guān)的平面連桿機(jī)構(gòu)運(yùn)動,從而實(shí)現(xiàn)前導(dǎo)向輪的伸展和收縮實(shí)現(xiàn)攀越。機(jī)器人兩側(cè)的側(cè)邊驅(qū)動機(jī)構(gòu)為平面連桿-滑塊越障機(jī)構(gòu),前后輪(如圖1)分別通過導(dǎo)桿在槽中的移動,帶動平面連桿機(jī)構(gòu)的運(yùn)動,實(shí)現(xiàn)前后輪的伸展和收縮,實(shí)現(xiàn)越障功能。本機(jī)器人通過尺寸的設(shè)計可以實(shí)現(xiàn)較大的越障高度,通過合理的控制輪擺動的角度還能實(shí)現(xiàn)多種類型障礙物的攀越。 4 智能移動機(jī)器人的應(yīng)用概況 隨著科技的進(jìn)步,機(jī)器人的功能不斷完善,智能移動機(jī)器人的應(yīng)用范圍也大大拓寬,不僅在工業(yè)、農(nóng)業(yè)、醫(yī)療、服務(wù)等行業(yè)中得到廣泛的應(yīng)用,而且在排險、海洋開發(fā)和宇宙探測領(lǐng)域等有害與危險場合(如輻射、災(zāi)區(qū)、有毒等)得到很好的應(yīng)用。 4.1 陸地智能移動機(jī)器人 20世紀(jì)60年代后期,蘇美為了完成對宇宙空間的占領(lǐng),完成月球探測計劃,各自研制開發(fā)并應(yīng)用了移動機(jī)器人,通過移動機(jī)器人實(shí)現(xiàn)對外星土壤的樣本采集和土壤分析等各種任務(wù)。陸地智能移動機(jī)器人的出現(xiàn)是為了幫助人類完成無法完成的任務(wù)。陸地移動機(jī)器人也廣泛應(yīng)用于軍事,可以完成排除爆炸物,掃雷,偵查,清除障礙物等等,近年來智能移動機(jī)器人也開始漸漸融入人們的日常生活。 4.2 水下智能移動機(jī)器人 近年來,人們對資源的渴求加大,開始對原子能和海洋資源的開發(fā),加之水下環(huán)境十分復(fù)雜(能見度差,定位困難,流體變化等),水下智能移動機(jī)器人在海底資源探測上的優(yōu)勢使之受到關(guān)注。近年德國基爾大學(xué)的科學(xué)家研制出新型深水機(jī)器人“ROV Kiel 6000”,這架深水機(jī)器人能夠下探到6000米深的海底,尋找神秘的深水生物和“白色黃金”可燃冰。 4.3 仿生智能移動機(jī)器人 近年來,全球許多機(jī)器人研究機(jī)構(gòu)越來越多的關(guān)注仿生學(xué)與機(jī)構(gòu)的研究工作.在某些情況下仿生機(jī)器人尤其獨(dú)特優(yōu)勢,例如,蛇形機(jī)器人重心低,能夠模仿蛇的動作,穿梭在能夠穿梭在受災(zāi)現(xiàn)場和其他復(fù)雜的地形中能夠幫助人類完成各種任務(wù)。除此之外還有仿生寵物狗、仿生魚、仿生昆蟲等。 5 智能移動機(jī)器人的發(fā)展方向及前景 影響移動機(jī)器人發(fā)展的因素主要有:導(dǎo)航與定位技術(shù),多傳感器信息的融合技術(shù),多機(jī)器人協(xié)調(diào)與控制技術(shù)等因而移動機(jī)器人技術(shù)發(fā)展趨勢主要包括: (1)高智能情感機(jī)器人。隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展,人們對人機(jī)交互的技術(shù)的要求越來越高,具有人類智能的情感移動機(jī)器人是移動機(jī)器人未來發(fā)展趨勢。目前的移動機(jī)器人只能說是具有部分的智能,人們渴望能夠出現(xiàn)安全可靠的能夠溝通交流的高智能的機(jī)器人。雖然現(xiàn)在要實(shí)現(xiàn)高智能情感機(jī)器人還非常的困難,但是終有一天,隨著科學(xué)技術(shù)的突破,它將成為現(xiàn)實(shí)。 (2)高適應(yīng)性多功能化的機(jī)器人。機(jī)器人的出現(xiàn)是為人類服務(wù)的,自然界中還有好多未知的世界等著我們開拓,各種危險的復(fù)雜多變的環(huán)境,人類無法涉足,因此人們也迫切希望有能夠代替人類的機(jī)器人出現(xiàn),高適應(yīng)性多功能化的機(jī)器人也必將是機(jī)器人的發(fā)展方向之一。 (3)通用服務(wù)型的機(jī)器人。隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展,機(jī)器人也是應(yīng)該越來越容易融入人們?nèi)粘I钪械?,在日常生活中為人們服?wù)。例如在家庭中,機(jī)器人可以幫助人們做各種家務(wù),和人們生活關(guān)系密切。 (4)特種智能移動機(jī)器人。根據(jù)不同應(yīng)用領(lǐng)域,不同的目的,設(shè)計各種各樣特種智能移動機(jī)器人是未來發(fā)展方向,如納米機(jī)器人,宇宙探索機(jī)器人,深海探索機(jī)器人,娛樂機(jī)器人等等。 6 結(jié)束語 總之,智能移動機(jī)器人涉及到傳感器技術(shù),控制技術(shù),移動技術(shù),信息處理、人工智能、控制工程等多學(xué)科技術(shù)。未來智能移動機(jī)器人走向生活,安全可靠,操作簡單是其趨勢。盡管智能移動機(jī)器人以驚人的速度在發(fā)展著,但是實(shí)現(xiàn)高適應(yīng)性,智能化,情感化,多功能化的移動機(jī)器人還有很長的路要走。 參考文獻(xiàn): [1] 謝進(jìn),萬朝燕,杜立杰.機(jī)械原理(第2版)[M].北京:高等 教育 出版社,2010. 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[4] 肖世德,唐猛,孟祥印,等.機(jī)電一體化系統(tǒng)監(jiān)測與控制[M].四川:西南交通大學(xué)出版社,2011. 機(jī)器人的科技論文篇二:《淺談機(jī)器人設(shè)計 方法 》 摘要:機(jī)器人是人類完成智能化中非常重要的工具,隨著時代的發(fā)展,機(jī)器人已經(jīng)在世界有了一定的發(fā)展,甚至很多國家機(jī)器人已經(jīng)運(yùn)用到實(shí)際的生活中去。而機(jī)器人的設(shè)計方法無疑是很多人非常感興趣的問題,因此本文針對機(jī)器人的設(shè)計方法進(jìn)行了詳細(xì)的探索。 關(guān)鍵詞機(jī)器人;設(shè)計;方法 1.前言 縱觀人類的發(fā)展史,工具的進(jìn)步才能帶動人類的文明,如今設(shè)計朝著智能化的方向在發(fā)展,機(jī)器人就是人類在發(fā)展智能化過程洪重要的產(chǎn)物,因此機(jī)器人常用的設(shè)計方法是設(shè)計師們必備的工具。 2.控制系統(tǒng)的硬件設(shè)計 在現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)不斷發(fā)展的背景之下,工業(yè)現(xiàn)場所涉及到的重體力勞動量不斷提升。當(dāng)中部分勞動任務(wù)的實(shí)現(xiàn)單單依靠人力是很難實(shí)現(xiàn)的。而為了良好的完成工業(yè)現(xiàn)場的相關(guān)生產(chǎn)作業(yè)任務(wù)。就需要通過對機(jī)器人裝置的研究與應(yīng)用來實(shí)現(xiàn)機(jī)器人控制系統(tǒng)的硬件部分主要由5個模塊組成:控制模塊、循跡模塊、避障模塊、電機(jī)驅(qū)動模塊、電源模塊。 (1)控制系統(tǒng)模塊。ATmega128為基于AVR RISC結(jié)構(gòu)的8位低功耗CMOS微處理器,運(yùn)算速度快,具有多路PWM輸出,可將測速、避障等電路產(chǎn)生的輸入信號進(jìn)行處理,并輸出控制信號給驅(qū)動放大電路,從而控制電機(jī)轉(zhuǎn)速,此方式產(chǎn)生的PWM信號比用定時器中斷產(chǎn)生的PWM信號實(shí)時性更好,而且不會占用系統(tǒng)的定時器資源。 (2)循跡模塊。循跡是指小車在比賽場地上循白色引導(dǎo)線線行走,循跡模塊的原理圖如圖2所示。循跡模塊采用灰度傳感器,發(fā)射管為普通LED燈,接收管為光敏三極管3DU33。工作原理為:不同顏色的物體對LED發(fā)射光反射不同的亮度,光敏三極管3DU33接收這些不同亮度的光線,就會呈現(xiàn)不同的電壓Vx。Vx輸入到比較器LM339的同相端,并與電位器設(shè)定的電壓V0相比較,當(dāng)Vx>V0時,比較器輸出高電平,當(dāng)Vx循跡機(jī)器人前后兩端均是由7個灰度傳感器組成的循跡模塊。其中,中間三個灰度傳感器起巡線的作用,兩端的灰度傳感器起探測彎道作用,剩下兩個灰度傳感器交替進(jìn)行巡線和探測彎道。實(shí)驗(yàn)證明,這樣的灰度傳感器的布置圖,機(jī)器人循跡的效果好,且“性價比”非常高。 (3)避障模塊。避障模塊主要使用的是紅外發(fā)射接收傳感器,當(dāng)紅外感應(yīng)避障模塊靠近物體時,輸出低電平信號;當(dāng)沒有感應(yīng)到物體時,輸出高電平信號。將該信號線接入到單片機(jī)的控制端口,控制程序就能起到探測障礙物的作用,當(dāng)在機(jī)器人行進(jìn)的路徑上就可以發(fā)現(xiàn)有障礙物并及時避開繞行。 (4)驅(qū)動模塊。循跡避障機(jī)器人要求行走靈活、反應(yīng)快速,因此要求驅(qū)動電機(jī)具有“轉(zhuǎn)速快、制動及時”等特點(diǎn)。我們設(shè)計制作的循跡避障機(jī)器人采用中鳴公司的JMP-BE-3508I驅(qū)動板模塊,其輸入電壓為11V到24V,最大輸出電流為20A,滿足快速前進(jìn)、制動、轉(zhuǎn)彎的要求。并且電機(jī)速度達(dá)到500rpm,堵轉(zhuǎn)力矩為8KG.CM,具有很強(qiáng)的剎車功能。利用單片機(jī)的四路PWM輸出信號,分別控制四個輪子的轉(zhuǎn)速。并采用“四輪驅(qū)動”、“差速轉(zhuǎn)彎”的方式實(shí)現(xiàn)機(jī)器人的前進(jìn)、后退與轉(zhuǎn)彎。 (5)電源模塊。循跡機(jī)器人的電源模塊主要實(shí)現(xiàn)以下三大功能:①穩(wěn)定輸出5V工作電壓。故我們設(shè)計制作的電源模塊以7805芯片為核心,把輸入電壓截止到5V。②提供足夠的電流。7805芯片最大輸出電流為1.5A,而循跡機(jī)器人需要較大電流,所以我們使用了兩片7805芯片分別對控制系統(tǒng)和外部設(shè)備進(jìn)行供電。③濾波。在7805芯片的輸入、輸出端分別并聯(lián)104貼片電容和10μF的電解電容,過濾高頻、低頻信號。 3.軟硬件模塊開發(fā)流程和界面程序 (1)圖像處理模塊:照相機(jī)實(shí)時捕捉圖像,處理轉(zhuǎn)化后和初始圖像進(jìn)行處理比較,找出圖像中差異的位置通過TCP傳輸。 (2)TCP通信模塊:視覺系統(tǒng)通過以太網(wǎng)連接貝加萊控制器,控制器可以作客戶機(jī)或服務(wù)器實(shí)時傳輸數(shù)據(jù),:定義結(jié)構(gòu)體用于視覺系統(tǒng)傳輸位姿給機(jī)器人和機(jī)器人實(shí)時反饋位姿和信號狀態(tài)數(shù)據(jù)給視覺系統(tǒng)。 (3)位置轉(zhuǎn)換模塊:把視覺系統(tǒng)的位姿轉(zhuǎn)換為機(jī)器人的位姿傳輸給機(jī)器人,控制機(jī)器人運(yùn)行。 (4)軌跡規(guī)劃模塊:進(jìn)行運(yùn)動軌跡規(guī)劃和速度規(guī)劃,根據(jù)機(jī)器人當(dāng)前的位置和目標(biāo)位置,選擇最優(yōu)的運(yùn)動軌跡(直線、圓弧、不規(guī)則曲線等運(yùn)動軌跡),然后對軌跡、速度進(jìn)行插補(bǔ),插補(bǔ)值調(diào)用機(jī)器人運(yùn)動學(xué)算法計算軌跡的可靠性,再把實(shí)時插補(bǔ)的位置、速度傳送給運(yùn)動控制模塊。 (5)運(yùn)動控制模塊:根據(jù)實(shí)時插補(bǔ)的值結(jié)合加速度、加加速度等控制參數(shù)給驅(qū)動器。 (6)伺服模塊:根據(jù)控制器所發(fā)送數(shù)據(jù),結(jié)合各伺服控制參數(shù),驅(qū)動電機(jī)以最快響應(yīng)和速度運(yùn)行到各個位置。 4.機(jī)器人精度標(biāo)定和視覺軟件處理 4.1精度標(biāo)定 精度的標(biāo)定包括機(jī)器人精度標(biāo)定 和機(jī)器人相對于視覺照相機(jī)位置標(biāo)定 。機(jī)器人運(yùn)動前,需要用激光跟蹤儀標(biāo)定準(zhǔn)確各軸桿長、零點(diǎn)、減速比、耦合比等機(jī)械參數(shù),給運(yùn)動學(xué)、控制器系統(tǒng),機(jī)器人才能按理論軌跡運(yùn)行準(zhǔn)確。行到指定點(diǎn)。 通過三點(diǎn)法、六點(diǎn)法標(biāo)定機(jī)器人相對于視覺照相機(jī)的X、Y、Z方向距離給位置轉(zhuǎn)化模塊,確定機(jī)器人坐標(biāo)系相對于照相機(jī)坐標(biāo)系的轉(zhuǎn)化關(guān)系。 4.2視覺處理軟件 包括固定視覺系統(tǒng)標(biāo)定模塊和移動視覺系統(tǒng)標(biāo)定模塊 。視覺系統(tǒng)安裝在固定位置相當(dāng)于給機(jī)器人建立照相機(jī)一個用戶坐標(biāo)系,此模塊用于運(yùn)算機(jī)器人和固定視覺系統(tǒng)之間位姿轉(zhuǎn)換關(guān)系。視覺系統(tǒng)安裝在機(jī)器人末端法蘭位姿相當(dāng)于給機(jī)器人建立照相機(jī)一個工具坐標(biāo)系,隨著機(jī)器人運(yùn)動而實(shí)時改變位置,此模塊用于運(yùn)算機(jī)器人和動態(tài)視覺系統(tǒng)之間位姿轉(zhuǎn)換關(guān)系。 實(shí)時處理傳輸機(jī)器人、視覺系統(tǒng)和以太網(wǎng)的運(yùn)行通信狀態(tài)以及出錯狀態(tài)處理。 4.3人機(jī)界面設(shè)計及實(shí)現(xiàn) 當(dāng)機(jī)器人出現(xiàn)故障,不能自動移動位置時,比如碰到硬件限位或出現(xiàn)碰撞現(xiàn)象時,此時可以進(jìn)入手動頁面,選擇機(jī)器人操作,移動機(jī)器人到指定位置。對于新建碼垛工藝線,需要配置系統(tǒng)參數(shù)、位置信息、以及產(chǎn)品參數(shù),等必要的信息。碼垛數(shù)據(jù)編輯與創(chuàng)建的功能,產(chǎn)品覆蓋了袋子、箱子,以及可變數(shù)量抓取的功能??梢蕴砑赢a(chǎn)品數(shù)量,改變產(chǎn)品方向,單步數(shù)量修改,產(chǎn)品位置移動以及旋轉(zhuǎn)等設(shè)置。本頁面中,示例生成了每層五包的袋裝產(chǎn)品,編號從1到5,可以通過調(diào)整編號的順序,達(dá)到改變產(chǎn)品的實(shí)際碼垛順序。 5.結(jié)束語 總之,在進(jìn)行機(jī)器人的設(shè)計過程中,要根據(jù)設(shè)計的用途進(jìn)行針對性的設(shè)計,對于設(shè)計過程中出現(xiàn)的問題要及時的采用上述的思維方法進(jìn)行解決,隨著機(jī)器智能化的推廣,無疑機(jī)器人的設(shè)計在未來會有更廣闊的天空。 參考文獻(xiàn): [1]張海平,陳彥. Wincc在打包機(jī)人機(jī)界面中的設(shè)計與應(yīng)用[J].HMI與工業(yè)軟件,2012(3):70-72. [2]朱華棟,孔亞廣.嵌入式人機(jī)界面的設(shè)計[J].中國水運(yùn),2008(11):125-126. [3]金長新,李偉.基于Windows CE的車載電腦系統(tǒng)人機(jī)界面的實(shí)現(xiàn)[J].微計算機(jī)信息,2005(21):132-134. 機(jī)器人的科技論文篇三:《淺談igm焊接機(jī)器人的故障處理》 [摘 要]機(jī)器人技術(shù)綜合了計算機(jī)、控制理論、機(jī)構(gòu)學(xué)、信息和傳感技術(shù)、人工智能等多學(xué)科而形成的高新技術(shù)。本文通過介紹igm焊接機(jī)器人的工作原理,以及在實(shí)際工作中機(jī)器人的常見故障現(xiàn)象,對故障產(chǎn)生的原因進(jìn)行分析,并提出了相應(yīng)的維修方法。 [關(guān)鍵詞]igm焊接機(jī)器人 工作原理 故障處理 0 前言 機(jī)器人技術(shù)是綜合了計算機(jī)、控制理論、機(jī)構(gòu)學(xué)、信息和傳感技術(shù)、人工智能等多學(xué)科而形成的高新技術(shù)。這門新型技術(shù)的介入,對維修技術(shù)人員提出了更高要求。如何保證焊接機(jī)器人的可靠性、穩(wěn)定性,發(fā)揮機(jī)器人的最大優(yōu)勢,針對機(jī)器人的故障維修及設(shè)備維護(hù)保養(yǎng)工作就尤顯重要。 1 igm焊接機(jī)器人組成及工作原理 1.1 igm焊接機(jī)器人的組成 igm焊接機(jī)器人是從事焊接(包括切割與噴涂)的工業(yè)機(jī)器人,它加工精細(xì)、動作靈巧、焊接精度高、焊縫成形好。在機(jī)械行業(yè)中得到了廣泛的應(yīng)用。 1.2 igm焊接機(jī)器人工作原理 igm焊接機(jī)器人內(nèi)部軸控制原理:通過數(shù)字伺服板DSE-IBS處理當(dāng)前位置的校準(zhǔn)、位置驅(qū)動、速度驅(qū)動等信息,處理后的信息送饋到伺服驅(qū)動器,由伺服驅(qū)動器內(nèi)部的脈寬調(diào)制器調(diào)制,然后放大輸出推動伺服電機(jī)。伺服電機(jī)運(yùn)動的同時,編碼器同步運(yùn)行,并把采集的位置角度信息反饋給RDW控制板,通過RDW板的增量計算、數(shù)據(jù)整定后的位置信息回饋給DSE-IBS板,做下一個周期的計算處理,此過程反復(fù)進(jìn)行從而實(shí)現(xiàn)了實(shí)時位置的更迭過程。 2 igm焊接機(jī)器人故障診斷及分析 2.1 焊接機(jī)器人故障類型 焊接機(jī)器人故障類型可分為軟件故障和硬件故障,由機(jī)器軟件造成的故障,如系統(tǒng)停機(jī) 死機(jī) 的現(xiàn)象;由機(jī)器硬件造成的故障,如驅(qū)動單元、電氣元件各模塊的故障。就故障現(xiàn)象可分為人為故障和自然故障、突發(fā)故障三大類。對于維修來說,自然故障和突發(fā)故障的排除就顯得困難,因?yàn)檫@種維修不僅僅針對故障單元本身,還要對系統(tǒng)進(jìn)行改進(jìn),這就需要周密分析,對故障診斷進(jìn)行優(yōu)化和改進(jìn),避免排除過的故障重復(fù)出現(xiàn),使系統(tǒng)進(jìn)一步穩(wěn)定可靠。 2.2 igm焊接機(jī)器人常見故障處理 2.2.1 機(jī)器人開機(jī)后示教器無報警信息,但機(jī)械手無法正常引弧。首先檢查系統(tǒng)是否送絲送氣,發(fā)現(xiàn)送絲系統(tǒng)無法手動送絲,保護(hù)氣瓶有壓力,但是焊槍噴嘴處無保護(hù)氣。再檢查機(jī)械手焊接電纜、引弧板及送絲板,都沒有發(fā)現(xiàn)故障。這說明機(jī)械手的功能是正常的,可能是焊接回路不通暢。可以通過測量焊接回路阻抗來判斷焊接回路是否正常。 回路阻抗的測試步驟: i把連接工件的地線接好,保證地線夾與工件接觸部分干凈良好; ii接通機(jī)器人電柜電源,將福尼斯焊機(jī)電源開關(guān)撥至“I”位置; iii在焊機(jī)二級菜單內(nèi)選擇“r”功能。 iv取下焊槍噴嘴,擰上導(dǎo)電嘴,將導(dǎo)電嘴貼緊工件表面。需要注意的是,測量過程中要確保導(dǎo)電嘴與工件接觸處的潔凈。測量進(jìn)行時,送絲機(jī)和冷卻系統(tǒng)不啟動; v輕按焊槍開關(guān)或點(diǎn)動送絲鍵。焊接回路阻抗值測算完成。測量過程中,右顯示屏顯示“run”; vi焊接回路測算結(jié)束后顯示屏顯示測量值。測得的焊接回路阻抗是18 Ω(正常值以<20Ω為佳),說明焊接機(jī)器人的焊接回路的通暢的。再斷電、通電調(diào)試,焊接機(jī)器人能正常引弧,應(yīng)該是回路測試過程中通過連接接地夾、拆卸噴嘴、導(dǎo)電嘴等將回路未正常接觸處接通了。 2.2.2 igm機(jī)器人在焊接過程中,引弧困難、焊接電流極不穩(wěn)定,且經(jīng)常斷弧,反復(fù)出現(xiàn)“Arc fault”電弧故障。 i檢查接地電纜,測量回路電阻值為9.7Ω,正常 值以<20Ω為佳。 ii檢查焊絲直徑(Ф1.2)與送絲輪的公稱直徑相匹配。 iii焊絲材料(G2Si)與焊接方式及焊接母材相匹配。 iv后觀察焊槍噴嘴處,存在大量粉塵的切粉,手動送出的焊絲不光滑平整,有小量彎曲及傷絲情況,說明送絲不暢。 v對送絲阻力進(jìn)行檢測。將送絲鎖緊桿、壓緊桿打開,手盤焊絲盤將焊絲收回,發(fā)現(xiàn)阻力很大。多為送絲軟管堵塞或軟管與機(jī)械手夾角過大造成。 vi檢查送絲輪磨損情況,V型送絲槽不易過深過寬,以正好放置一根Ф1.2規(guī)格的焊絲為佳,間隙過大,將影響送絲的穩(wěn)定性,焊接電流的穩(wěn)定性。拆下送絲輪,發(fā)現(xiàn)送絲輪磨損嚴(yán)重,圓度誤差較大,送絲槽過深。送絲機(jī)構(gòu)一旦出現(xiàn)失控,就會高速送絲,焊接電源得不到正常的信號反饋(送絲速度的反饋采用光電測速),不能提供穩(wěn)定的電流、電壓,造成不能正常焊接。更換送絲輪、送絲軟管,并進(jìn)行壓力調(diào)整,故障解除,焊接正常。 2.2.3 igm機(jī)器人回零參數(shù)自動丟失。igm機(jī)器人在下一次開機(jī)時,回零參數(shù)自動丟失,重新校零、輸入?yún)?shù),保存參數(shù)反復(fù)丟失。檢查示教電纜、接口、程序、軸卡、RDW板指示燈全部正常,檢查后備電池(緩沖電瓶,用于關(guān)機(jī)或意外掉電情況下,為系統(tǒng)提供短時間供電,進(jìn)行信息的存儲)測量電壓值,一個為8.9V,一個為12 V,總電壓為21 V,正常值為24V,更換一組電池后一切正常,再未出現(xiàn)數(shù)據(jù)丟失現(xiàn)象。 2.3 突發(fā)故障的分析及處理 該故障無可預(yù)見性,事發(fā)突然。實(shí)際工作中出現(xiàn)最多。多為受環(huán)境影響的系統(tǒng)故障,如焊接機(jī)器人控制部分電路板故障、穩(wěn)壓 電源故障 、通訊故障等,反映在機(jī)器人在工作時突然報警且無法消除報警。重新啟動又恢復(fù)正常,但不久又出現(xiàn)報警,這類故障造成整個系統(tǒng)不穩(wěn)定。 為了進(jìn)一步判斷驅(qū)動器的好壞,縮小故障范圍, 對編碼器進(jìn)行檢查,RCI系列的機(jī)器人各軸所使用的編碼器是絕對編碼器,它是一種電磁部件,可以傳遞旋轉(zhuǎn)角度的信息,由兩個固定繞組(sin繞組和cos繞組)及一個參考繞組組成,原理基本上同旋轉(zhuǎn)變壓器相似。將X12插頭拔下,分別測量11-12、13-5、14-4端子阻值,結(jié)果沒有一項(xiàng)有阻值,說明編碼器出現(xiàn)異常。 找到12軸伺服電機(jī),檢查發(fā)現(xiàn)編碼器插頭鎖緊并帽已退出,插頭連接松動。將插頭重新安插,鎖緊到位,再次測量11-12端子阻值為94Ω,13-5端子阻值為65Ω,14-4端子阻值為65Ω,9-10端子阻值為600Ω,說明各繞組正常。上電后,驅(qū)動可正常打開,故障解除。 3 結(jié)束語 維修工作是理論指導(dǎo)實(shí)踐,實(shí)踐促進(jìn)理論的一個反復(fù)過程,理論實(shí)踐的有機(jī)結(jié)合才會使維修人員更加深入,更加準(zhǔn)確的判斷處理各種故障。工作中維修人員必須具有獨(dú)立思考分析判斷的能力,操作中一定要注意觀察,不可盲目更改焊接機(jī)器人設(shè)定、跳線等狀態(tài),要養(yǎng)成做工作記錄的好習(xí)慣,歸納 總結(jié) 各類故障現(xiàn)象以及處理過程,積累故障診斷和維修方面的 經(jīng)驗(yàn) ,以提高維修水平。 參考文獻(xiàn) [1] 戴光平.《焊接機(jī)器人故障診斷及維修技術(shù)》. 重慶:中國嘉陵工業(yè)股份有限公司,2003. [2] 中國焊接協(xié)會成套設(shè)備與專業(yè)機(jī)具分會. 《焊接機(jī)器人實(shí)用手冊》.機(jī)械工業(yè)出版社,2014. [3] 李德民.《焊接機(jī)器人的故障維修》. 長春:長客股份制造中心,2011. 猜你喜歡: 1. 關(guān)于科技論文的范文 2. 關(guān)于計算機(jī)的科技論文3000字 3. 數(shù)學(xué)科技論文800字 4. 自動化科技論文題目與范文三、機(jī)器人技術(shù)有哪些主要的研究方向?
機(jī)器人現(xiàn)在比較有前途的方向不外乎:工業(yè)機(jī)器人、無人飛行器(uav)、無人駕駛汽車(ugv)、醫(yī)療機(jī)器人。工業(yè)機(jī)器人現(xiàn)在需求量越來越大,是個不錯的行業(yè),但目前主要做研究的都是公司了,大學(xué)里幾乎不做了(但大學(xué)會用工業(yè)機(jī)器人做點(diǎn)別的研究,比如抓握研究,就是面對不規(guī)則物體時,如何判定形體,如何用機(jī)械手準(zhǔn)確、穩(wěn)定地抓握)。uav主要是政府在投錢,軍隊(duì)用。ugv是政府和一些有前瞻性的公司,就目前的技術(shù)情況,恐怕十年內(nèi)無法大規(guī)模商業(yè)化。醫(yī)療機(jī)器人是針對目前一些手術(shù)上的問題在做,目前有一定進(jìn)展(達(dá)芬奇系統(tǒng)),商業(yè)前景很好,但是短期內(nèi)恐怕推廣不開。其他方向,比如家政機(jī)器人,有willow
garage在探路,但是前景很不樂觀。日本做類人步行機(jī)器人做的很歡,但是應(yīng)用前景極其狹窄(目前來看僅可用于人難以深入的災(zāi)難環(huán)境操作原本為人設(shè)計的設(shè)施)。boston
dynamics的四足步行機(jī)器人做得不錯,但是應(yīng)用范圍過于狹窄,只有軍隊(duì)可能有興趣采購。sarcos雷神的外骨骼做得不錯,有一定商業(yè)化前景,但是自重太大,對能源要求很高,成本也很高,。
做機(jī)器人,主要有三個層面。
最底層做機(jī)械設(shè)計,主要是電機(jī)、傳感器、人工肌肉、結(jié)構(gòu)設(shè)計等等。
中層做控制設(shè)計,主要是傳感器濾波和控制算法。
上層做感知,主要是根據(jù)傳感器數(shù)據(jù)進(jìn)行更高階的信息融合,作更復(fù)雜的分析,比如說機(jī)器視覺、slam之類。
人工智能在機(jī)器人領(lǐng)域目前沒看出來有什么大用處。甚至連機(jī)器學(xué)習(xí)都用的非常少。三個層面都不錯。不過目前發(fā)展最快的是后兩個層面。中層現(xiàn)在在工業(yè)界發(fā)展比較快。上層主要還是在學(xué)術(shù)界,目前還沒有多少可供商業(yè)化的東西。下層現(xiàn)在很緩慢,主要是沒有找到非常好的材料。
四、工業(yè)機(jī)器人技術(shù)參數(shù)有哪些
工業(yè)機(jī)器人7大技術(shù)參數(shù)
工業(yè)機(jī)器人值得關(guān)注的7大技術(shù)參數(shù):
1.自由度
自 由度可以用機(jī)器人的軸數(shù)進(jìn)行解釋,機(jī)器人的軸數(shù)越多,自由度就越多,機(jī)械結(jié)構(gòu)運(yùn)動的靈活性就越大,通用性強(qiáng)。但是自由度增多,使得機(jī)械臂結(jié)構(gòu)變得復(fù)雜,會降低機(jī)器人的剛性。當(dāng)機(jī)械臂上自由度多于完成工作所需要的自由度時,多余的自由度就可以為機(jī)器人提供一定的避障能力。目前大部分機(jī)器人都具有3~6個自由度,可以根據(jù)實(shí)際工作的復(fù)雜程度和障礙進(jìn)行選擇。
2.驅(qū)動方式
驅(qū) 動方式主要指的是關(guān)節(jié)執(zhí)行器的動力源形式,一般有液壓驅(qū)動、氣壓驅(qū)動、電氣驅(qū)動,不同的驅(qū)動方式有各自的優(yōu)勢和特點(diǎn),根據(jù)自身實(shí)際工作的需求進(jìn)行選擇,現(xiàn)在比較常用的是電氣驅(qū)動的方式。液壓驅(qū)動的主要優(yōu)點(diǎn)在于可以以較小的驅(qū)動器輸出較大的驅(qū)動力,缺點(diǎn)是油料容易泄露,污染環(huán)境;氣壓驅(qū)動主要優(yōu)點(diǎn)是具有較好的緩沖作用,可以實(shí)現(xiàn)無級變速,缺點(diǎn)是噪聲大;電氣驅(qū)動的優(yōu)點(diǎn)是驅(qū)動效率高,使用方便,而且成本較低。
3.控制方式
機(jī) 器人的控制方式也被稱為控制軸的方式,主要是用來控制機(jī)器人運(yùn)動軌跡,一般來說,控制方式有兩種:一種是伺服控制,另一種是非伺服控制。伺服控制方式有可以細(xì)分為連續(xù)軌跡控制類和點(diǎn)位控制類。與非伺服控制機(jī)器人相比,伺服控制機(jī)器人具有較大的記憶儲存空間,可以儲存較多點(diǎn)位地址,可以使運(yùn)行過程更加復(fù)雜平穩(wěn)。
4.工作速度
工 作速度指的是機(jī)器人在合理的工作載荷之下,勻速運(yùn)動的過程中,機(jī)械接口中心或者工具中心點(diǎn)在單位時間內(nèi)轉(zhuǎn)動的角度或者移動的距離。簡單來說,最大工作速度愈高,其工作效率就愈高。但是,工作速度就要花費(fèi)更多的時間加速或減速,或者對工業(yè)機(jī)器人的最大加速率或最大減速率的要求就更高。
5.工作空間
工 作空間指的是機(jī)器人操作機(jī)正常工作時,末端執(zhí)行器坐標(biāo)系的原點(diǎn)能在空間活動的最大范圍,或者說該點(diǎn)可以到達(dá)所有點(diǎn)所占的空間體積。工作空間范圍的大小不僅與機(jī)器人各連桿的尺寸有關(guān),而且與機(jī)器人的總體結(jié)構(gòu)形式有關(guān)。工作空間的形狀和大小是十分重要的,機(jī)器人在執(zhí)行某作業(yè)時可能會因存在手部不能到達(dá)的盲區(qū)(deadzone)而不能完成任務(wù)。
6.工作載荷
機(jī) 器人在規(guī)定的性能范圍內(nèi)工作時,機(jī)器人腕部所能承受的最大負(fù)載量。工作載荷不僅取決于負(fù)載的質(zhì)量,而且與機(jī)器人運(yùn)行的速度和加速度的大小和方向有關(guān)。為保證安全,將工作載荷這一技術(shù)指標(biāo)確定為高速運(yùn)行時的承載能力。通常,工作載荷不僅指負(fù)載質(zhì)量,也包括機(jī)器人末端執(zhí)行器的質(zhì)量。
7.工作精度、重復(fù)精度和分辨率
簡單來說機(jī)器人的工作精度是指每次機(jī)器人定位一個位置產(chǎn)生的誤差,重復(fù)精度是機(jī)器人反復(fù)定位一個位置產(chǎn)生誤差的均值,而分辨率則是指機(jī)器人的每個軸能夠?qū)崿F(xiàn)的最小的移動距離或者最小的轉(zhuǎn)動角度。這三個參數(shù)共同作用于機(jī)器人的工作精確度。
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