工业用机器人简单概述及技术要点-江西丹巴赫工业机器人

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工业用机器人简单概述及技术要点
DANBACH ROBOT


  工业机器人常用于焊接、喷漆、上下料和搬运,延伸以及扩大了人的手足大脑等功能,它可以代替人从事危险、有害、有毒、低温和高热等恶劣环境中的工作。

  工业用机器人一般由主架构(手臂)、手腕、驱动系统、测量系统、控制器及传感器等组成。

  机器人手臂具有3个自由度(运动坐标轴),机器人作业空间由手臂运动范围决定。

  手腕是机器人工具(如焊枪、喷嘴、机加工刀具、夹爪)与主构架的连接机构,它具有3个自由度。

  驱动系统为机器人各运动部件提供力、力矩、速度、加速度。

  测量系统用于机器人运动部件的位移、速度和加速度的测量。

  控制器(RC)用于控制机器人各运动部件的位置、速度和加速度,使机器人手爪或机器人工具的中心点以给定的速度沿着给定轨迹到达目标点。通过传感器获得搬运对象和机器人本身的状态信息,如工件及其位置的识别,障碍物的识别,抓举工件的重量是否过载等。

  机器人控制系统是机器人的大脑,是决定机器人功能和性能的主要因素。工业机器人控制技术的主要任务就是控制工业机器人在工作空间中的运动位置、姿态和轨迹、操作顺序及动作的时间等。具有编程简单、软件菜单操作、友好的人机交互界面、在线操作提示和使用方便等特点。

  关键技术包括:

  1) 开放性模块化的控制系统体系结构:采用分布式CPU计算机结构,分为机器人控制器(RC),运动控制器(MC),光电隔离I/O控制板、传感器处理板和编程示教盒等。机器人控制器(RC)和编程示教盒通过串口/CAN总线进行通讯。机器人控制器(RC)的主计算机完成机器人的运动规划、插补和位置伺服以及主控逻辑、数字I/O、传感器处理等功能,而编程示教盒完成信息的显示和按键的输入。

  2) 模块化层次化的控制器软件系统:软件系统建立在基于开源的实时多任务操作系统Lmux上,采用分层和模块化结构设计,以实现软件系统的开放性。整个控制器软件系统分为三个层次:硬件驱动层、核心层和应用层。三个层次分别面对不同的功能需求,对应不同层次的开发,系统中各个层次内部由若干个功能相对对立的模块组成,这些功能模块相互协作共同实现该层次所提供的功能。

  3) 机器人的故障诊断与安全维护技术:通过各种信息,对机器人故障进行诊断,并进行相应维护,是保证机器人安全性的关键技术。

  4) 网络化机器人控制器技术:目前机器人的应用工程由单台机器人工作站向机器人生产线发展,机器人控制器的联网技术变得越来越重要。控制器上具有串口、现场总线及以太网的联网功能。可用于机器人控制器之间和机器人控制器同上位机的通讯,便于对机器人生产线进行监控、诊断和管理。
 



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