机器人控制技术论文(2)

机器人控制技术论文篇二

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智能控制在机器人技术中的应用

摘要:机器人的智能从无到有、从低级到高级,随着科学技术的进步而不断深人发展。计算机技术、 网络技术 、人工智能、新材料和MEMS技术的发展,智能化、网络化、化发展趋势凸显出来。本文主要探讨智能控制在机器人技术中的应用。

:智能控制 机器人 技术

1、引言

工业机器人是一个复杂的非线性、强耦合、多变量的动态系统,运行时常具有不确定性,而用现有的机器人动力学模型的先验知识常常难以建立其的数学模型,即使建立某种模型,也很复杂、计算量大,不能满足机器人实时控制的要求。智能控制的出现为解决机器人控制中存在的一些问题提供了新的途径。由于智能控制具有整体优化,不依赖对象模型,自学习和自适应等特性,用它解决机器人等复杂控制问题,可以取得良好效果。

2、智能机器人的概述

提起智能机器人,很容易让人联想到人工智能。人工智能有生物学模拟学派、心理学派和行为主义学派三种不同的学派。在20世纪50年代中期,行为主义学派一直占统治地位。行为主义学派的学者们认为人类的大部分知识是不能用数学方法描述的,提出了用符号在计算机上表达知识的符号推理系统,即专家系统。专家系统用规则或语义网来表示知识规则。但人类的某些知识并不能用显式规则来描述,因此,专家系统曾一度陷人困境。近年来神经网络技术取得一定突破,使生物模拟学派活跃起来。智能机器人是人工智能研究的载体,但两者之间存在很大的异。例如,对于智能装配机器人而言,要求它通过视觉系统获取图纸上的装配信息,通过分析,发现并找到所需工件,按正确的装配顺序把工件一一装配上。因此,智能机器人需要具备知识的表达与获取技术,要为装配做出规划。同时,在发现和寻找工件时需要利用模式识别技术,找到图样上的工件。装配是一个复杂的工艺,它可能要采用力与位置的混合控制技术,还可能为机器人的本体装上柔性手腕,才能完成任务,这又是机构学问题。智能机器人涉及的面广,技术要求高,是高新技术的综合体。那么,到底什么是智能机器人呢?到目前为止,上对智能机器人仍没有统一的定义。一般认为,智能机器人是具有感知、思维和动作的机器。所谓感知,即指发现、认识和描述外部环境和自身状态的能力。如装配作业,它要能找到和识别所要的工件,需要利用视觉传感器来感知工件。同时,为了接近工件,智能机器人需要在非结构化的环境中,认识瘴碍物并实现避障移动。这些都依赖于智能机器人的感觉系统,即各种各样的传感器。所谓思维,是指机器人自身具有解决问题的能力。比如,装配机器人可以根据设计要求,为一个复杂机器找到零件的装配办法及顺序,指挥执行机构,即动作部分去装配完成这个机器,动作是指机器人具有可以完成作业的机构和驱动装置。因此,智能机器人是一个复杂的软件、硬件的综合体。虽然对智能机器人没有统一的定义,但通过对具体智能机器人的考察,还是有一个感性认识的。

3、智能机器人的体系结构

智能机器人的体系结构主要包括硬件系统和软件系统两

个方面。由于智能机器人的使用目的不同,硬件系统的构成也不尽相同。结构是以人为原型设计的。系统主要包括视觉系统、行走机构、机械手、控制系统和人机接口。如图1所示:

2.1视觉系统

智能机器人利用人工视觉系统来模拟人的眼睛。视觉系统可分为图像获取、图像处理、图像理解3个部分。视觉传感器是将景物的光信号转换成电信号的器件。早期智能机器人使用光导作为机器人的视觉传感器。近年来,固态视觉传感器,如电荷耦合器件CCD、金属氧化物半导体CMOS器件。同电视相比,固体视觉传感器体积小、质量轻,因此得到广泛的应用。视觉传感器得到的电信号经过A/D转换成数字信号,即数字图像。单个视觉传感器只能获取平面图像,无法获取深度或距离信息。目前正在研究用双目立体视觉或距离传感.器来获取三维立体视觉信息。但至今还没有一种简单实用的装置。数字图像经过处理,提取特征,然后由图像理解部分识别外界的景物。

2.2行走机构

智能机器人的行走机构有轮式、履带式或爬行式以及类人型的两足式。目前大多数智能机器人.采用轮式、履带式或爬行式行走机构,实现起来简单方便。1987年开始出现两足机器人,随后相继研制了四足、六足机器人。让机器人像人类一样行走,是科学家一直追求的梦想。

2.3机械手

智能机器人可以借用工业机器人的机械手结构。但手的自由度需要增加,而且还要配备触觉、压觉、力觉和滑觉等传感器以便产生柔软、.灵活、可靠的动作,完成复杂作业。

2.4控制系统

智能机器人多传感器信息的融合、运动规划、环境建模、智能推理等需要大量的内存和高速、实时处理能力。现在的冯?诺曼结构作为智能机器人的仍然力不从心。随着光子计算机和并行处理结构的出现,智能机器人的处理能力会更高。机器人会出现更高的钾能。

2.5人机接口

智能机器人的人机接口包括机器人会说、会听以及网络接日、话筒、扬声器、语音合成和识别系统,使机器人能够听懂人类的指令,能与人以自然语言进行交流。机器人还需要具有网络接n,人可以通过网络和通讯技术对机器.人进行控制和作。

随着智能机器人研究的不断深入、越来越多的各种各样的传感器被使用,信息融合、规划,问题求解,运动学与动力学计算等单元技术不断提高,使智能机器人整体智能能力不断增强,同时也使其系统结构变得复杂。智能机器人是一个多CPU的复杂系统,它必然是分成若干模块或分层递阶结构。在这个结构中,功能如何分解、时间关系如何确定、空间资源如何分配等问题,都是直接影响整个系统智能能力的关键问题。同时为了保证智能系统的扩展,便于技术的更新,要求系统的结构具有一定开放性,从而保证智能能力不断增强,新的或更多传感器可以进入,各种算法可以组合使用口这便使体系结构本身变成了一个要研究解决的复杂问题。智能机器人的体系结构是定义一个智能机器人系统各部分之间相互关系和功能分配,确定一个智能机器人或多个智能机器人系统的信息流通关系和逻辑上的计算结构。对于一个具体的机器人而言,可以说就是这个机器人信息处理和控制系统的总体结构,它不包括这个机器人的机械结构内容。事实上,任何一个机器人都有自己的体系结构。目前,大多数工业机器人的控制系统为两层结构,上层负责运动学计算和人机交互,下层负责对各个关节进行伺服控制。

参考文献:

[1]左敏,曾广平. 基于平行进化的机器人智能控制研究[J]. 计算机仿真,2011,08:15-16.

[2]陈赜,司匡书. 全自主类人机器人的智能控制系统设计[J]. 伺服控制,2009,02:76-78.

[3]康雅微. 移动机器人马达的智能控制[J]. 装备制造技术,2010.08:102-103.

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人工智能领域经典论文 [人工智能领域论文]

发展的历史就是技术进步的历史。发展为人工智能提供了良好的外部环境,同时人工智能促进发展。以下是我精心整理的人工智能领域论文的相关资料,希望对你有帮助!

人工智能领域论文篇一

人工智能研究领域及其影响

[提要] 发展的历史就是技术进步的历史。发展为人工智能提供了良好的外部环境,同时人工智能促进发展。本文在介绍人工智能基本含义的基础上,概述人工智能的研究和应用领域,并且从不同的角度阐述人工智能的发展对于的深刻影响。

:人工智能;研究领域;影响;专家系统

随着网络技术和通讯技术的发展,人工智能以它强大的渗透力走进了生活的各个领域,极大地改变了面貌,深刻地改变了人们的思想和行为。探讨人工智能对人类进步的影响,对促进人工智能发展和对人类的进步有着重要意义。

一、人工智能的含义

人工智能也称机器智能,它是计算机科学、控制论、信息论、神经生理学、心理学、语言学等多种学科互相渗透而发展起来的一门综合性学科。从计算机应用系统的角度出发,人工智能是研究如何制造出智能机器或智能系统来模拟人类智能活动的能力,以延伸人类智能的科学。

人工智能领域的研究是从1956年正式开始的。这一年,在达特茅斯大学召开的会议上正式使用了“人工智能”(AI)这个术语。随后的几十年中,人们从问题求解、逻辑推理与定理证明、自然语音理解、博弈、自动程序设计、专家系统、学习以及机器人学等多个角度展开了研究,已经建立了一些具有不同程度人工智能的计算机系统。例如,能够求解微分方程、设计分析集成电路、合类自然语音,进行情报检索,提供语音识别、手写体识别的多模式接口,应用于疾病诊断的专家系统以及控制太空飞行器和水下机器人更加贴近我们的生活。我们熟知的IBM的“深蓝”在棋盘上击败了象棋卡斯帕罗夫就是比较突出的例子。

当然,人工智能的发展也并不是一帆风顺的,也曾因计算机计算能力的限制无法模仿人脑的思考以及与实际需求的距过远而走入低谷。但是,随着硬件和软件的发展,计算机的运算能力在以指数级增长。同时,网络技术蓬勃兴起,确保计算机已经具备了足够的条件来运行一些要求更高的AI软件,而且,现在的AI具备了更多的现实应用的基础。1990年以来,人工智能研究又出现了新的。一方面是因为在人工智能理论方面有了新的进展,一方面也是因为计算机硬件突飞猛进的发展。随着计算机速度的不断提高、存储容量的不断扩大、价格的不断降低以及网络技术的不断发展,许多原来无法完成的工作现在已经能够实现。

人工智能在发展过程中形成了几个学派,主要的两个学派是符号主义和联接主义。符号主义,又称为逻辑广义、心理学派或计算机学派。其原理主要为物理符号系统(即符号作系统)设和有限合理性原理,代表人物是纽厄尔和西蒙。大量传统的人工智能研究是在这个学派的思想推动下进行的。联接主义认为人工智能源于仿生学,特别是人脑模型的研究。它的代表性成果是1943年由生理学家麦卡洛克和数学逻辑学家皮茨创立的脑模型,即MP模型,开创电子装置模仿人脑结构和功能的新途径。在这个学派中,有的模式识别理论。20世纪八十年代末神经网络迅速崛起,在声音识别、图像处理等方面取得很大成功。

二、人工智能研究和应用的领域

(一)模式识别。计算机硬件的迅速发展,计算机应用领域的不断开拓,急切地要求计算机能更有效地感知诸如声音、文字、图像、温度、震动等人类赖以发展自身、改造环境所运用的信息资料。但目前计算机却无法直接感知它们,键盘、鼠标等外部设备,对于这样五花八门的外部世界显得无能为力,即使是电视和话筒等,由于识别技术不高,计算机并未真正知道所采录的究竟是什么信息,计算机对外部世界感知能力的低下,成为开拓计算机应用的狭窄瓶颈。于是,着眼于拓宽计算机的应用领域,提高其感知外部信息能力的学科——模式识别得到了迅速发展。

(二)自然语言理解与机器翻译系统。语言处理是人工智能早期的研究领域之一。人们之间用语言互通信息是一件非常简单的事情,而建立一个能够生成和“理解”哪怕是只言片语的计算机系统却是非常困难的。因为传递某一点的“思维结构”需要庞大的与该思维结构相关的公共思维结构,犹如一个人一样,需要有上下文知识并能根据这些知识进行推理。自然语言理解重要的成果是机器翻译。现在,机器翻译真正推向市场还面临两大问题:一是准确性。由于科技文献和文学作品有许多专业术语,所以需要专家来进行译前处理和译后校正工作;二是翻译速度问题。翻译需要有庞大的字库系统,有效快速搜索是需解决的问题之一,如何减少翻译前的处理和翻译后的校正工作时间也是需解决的问题。

(三)自动程序设计。对自动程序设计的研究不仅可以促进半自动软件开发系统的发展,而且也使通过修正自身代码进行学习的人工智能系统得到发展。程序理论方面的有关研究工作,对人工智能的所有研究工作都是很重要的。我们所指的自动程序设计是某种“超级编译程序”,或者能够对程序要实现什么目标进行非常高级描述的程序,并能够由这个程序产生出所需要的新程序。这种高级描述可能是采用形式语言的一条精辟语句,也可能是一种松散的描述,这就要求在系统和用户之间进一步对话澄清语言的模糊,自动程序设计研究的重大贡献之一是作为问题求解策略的调整概念。

(四)专家系统。专家系统是一个具有专门知识的智能计算机程序系统,它应用人工智能技术,根据某个领域一个或多个专家提供的知识和经验进行推理和判断,模拟人类专家的决策过程,解决该领域需要由专家才能解决的问题,专家系统一般由数据库和推理机构成。近年来,在专家系统的研究中已经出现了应用人工智能技术解决实际问题的成功范例。如“故障诊断系统”,这种系统设计了一个计算机界面,可以进行人—机“对话”,用户与专家系统进行咨询对话就像用户与具有这方面知识与经验的专家对话一样,解释和回答用户的问题。此外,还有情报检索系统、数据分析系统和结构优化设计系统等。

发展专家系统的关键是如何表达和运用专家知识即构筑数据库,如何将那些来自人类专家的并已经被证明了的对解决有关问题有帮助的典型事例符号化后输入计算机。专家系统与过去的一些计算机系统不同,它是以符号处理为主的计算机程序系统,一般没有算法解,经常要在一些不完全、不、不确定的信息基础上做出结论。 (五)智能机器人。智能机器人是人工智能研究的另一个重要领域,其中包括对作机器人装置程序的研究。至今,尽管已经建立了一些比较复杂的机器人系统,工业上也运行着成千上万台机器人,但这都是一些按预先编好程序执行某些重复作业的简单装置,大多数机器人只能“干”不能“看”,不具备“智慧”。如何摄取并处理视觉信息,研制能进行图像声音识别并进行拟人推理的机器人是人工智能的又一个十分活跃的领域。人工智能的研究促进了机器人研究和机器人学的发展;另一方面,智能机器人研究又促进了许多人工智能思想的发展。智能机器人的研究和应用体现出广泛的学科交叉,涉及众多课题。机器人已在各种工业、农业、商业、旅游业、空中和海洋以及国防等领域获得越来越普遍的应用。

(六)智能控制。人工智能的发展促进自动控制向智能控制发展。智能控制是一类无需人的干预就能地驱动智能机器实现其目标的自动控制。它是自动控制的发展阶段,也是用计算机模拟人类智能的一个重要研究领域。智能控制是同时具有以知识表示的非数学广义世界模型和数学公式模型表示的混合控制过程,往往是含有复杂性、不完全性、模糊性或不确定性以及不存在已知算法的非数学过程,并以知识进行推理来求解过程。

三、人工智能对人类的影响

随着计算机技术的快速发展和广泛应用,人工智能的思想和技术对人类的影响与日俱增,人工智能的发展将会对人类产生深远的影响,并将深入到人类的各个方面。

(一)人工智能的发展改变了人类的面貌

1、财富迅速增加。从财富的数量看,由于计算机、控制论和自动化技术的发展,正在迅速提高自动化的程度。同样数量的劳动力在同样的劳动时间里可以生产比过去多几十倍、几百倍的产品。从财富的质量看,由于计算机的推广应用,新兴产业以前所未闻的速度和前所未有的规模发展起来。

2、人际联系日益紧密。现在,任何制度的,由于人工智能的发展,生产化程度日益提高,使人际联系频度提高,距离缩短,Internet把整个世界联为一个整体。在这种条件下,生产化、贸易化、金融化、教育化、化和信息化,人们之间的往来将更加紧密。

3、信息快速增加和更新。人工智能发展为人们储存和处理信息提供了方便。一方面人们利用计算机每天输入大量的信息,使信息以几何级数增加;另一方面使信息更新加速,人们利用计算机大量输入、生成和输出的信息,使储存在载体上的信息加速折旧,人们不断期待正在传输中的信息,为满足这种需要,越来越多的人进一步搜集和输入新的信息。

(二)人工智能的发展,改变了的结构。人们一方面希望人工智能和智能机器能够代替人类从事各种劳动,一方面又担心它们的发展会引起新的问题。实际上,近十多年来,结构正在发生一种静悄悄的变化。人—机器的结构,终将为人—智能机器—机器的结构所取代。智能机器人就是智能机器之一。从发展角度看,从医院里看病的“医生”、护理病人的“护士”、旅馆、饭店和商店的服务员、办公室的“秘书”、指挥交通的“警察”,到家庭的“勤杂工”和“保姆”等,将均由机器人担任。因此,人们将不得不学会与有智能的机器和睦相处,并适应这种变化了的结构。

由于人工智能能够代替人类进行各种脑力劳动,例如用专家系统代替管理人员或医生进行决策、诊断或治疗病人的疾病。所以,将会使一部分人不得不改变他们的工种,甚至造成失业。人工智能在科技和工程中的应用,会使一些人失去介入信息处理活动(如规划、诊断、理解和决策等)的机会,甚至不得不改变自己的工作方式。

(三)人工智能的发展,提高了的经济效益。人工智能系统已创造出了可观的经济效益,专家系统就是一个典型的例子。随着计算机价格的继续下降,人工智能技术必将得到进一步推广,产生更大的经济利益。成功的专家系统能为它的建造者、拥有者和用户带来明显的经济效益。用比较经济的方法执行任务而不需要有经验的专家,可以极大地减少劳务开支和培养费用。由于软件易于,所以专家系统能够广泛传播专家知识和经验,推广应用数量有限的和昂贵的专业人员的知识。

如果保护得当,软件能被长期和完整地保持;因此,人类专家的经验能够得以延续。不受人类专家寿命的限制,这又是一笔巨大的财富。各领域专业人员(如医生)难以同时保持的实际建议(如治疗方案和方法),而专家系统却能迅速地更新和保存这类建议,使终端用户(如病人)从中受益。

(四)人工智能的发展,改变了人类思维方式。人工智能是人类理性活动的产物,它延长了人的思维活动,有利于人们正确思维,有利于人们应用正确的思维方法。人工智能的运行遵循客观规律,因此要求人们在应用和开发中采取务实的态度,来不得半点虚,用头脑思考,来不得半点感情用事。人工智能的发展与推广应用,将影响到人类的思维方式和传统观念,并使它们发生改变。例如,传统知识一般印在书本、报纸或杂志上,因而是固定不变的,而人工智能系统的知识库的知识却是可以不断修改、扩充和更新的。又如,一旦专家系统用户开始相信系统(智能机器)的判断和决定,那么他们就可能不愿多动脑筋,变得懒惰,并失去对许多问题及其求解任务的感和敏感性。那些过分依赖计算器的学生,他们的主动思维能力和计算能力也会明显地下降,并增加误解。在设计和研制智能系统时,应考虑到上述问题,尽量鼓励用户在问题求解中的主动性,让他们的智力积极参与问题求解过程。

(五)人工智能的发展,改变了人们的生活方式。随着人工智能的发展步伐,人类活动方式发生了突变。网络化加强了人们的横向联系。网络技术的迅速发展,使人们的发生了变化。就主从联系讲,以往主要靠从上到下的“金字塔管理”,现在突出了“网络管理”。就平等联系讲,以往由距离决定联系频度,现在可以超越时空,由利益决定联系频度。

人工智能应用主要遵循内涵深入和外延拓展两方面。首先,内涵深入表现在模拟的发展,结构模拟较多地受技术限制,功能模拟主要靠开发软件。现在全世界每年有几十万个成熟软件推向市场,而无论是商务的还是娱乐的,都改变了人们单调的工作和生活模式;其次,外延拓展主要是人工智能与其他技术结合,光子、超导和激光计算机是人工智能发展的新出路。在广阔领域中,人工智能借助机电光声技术,为提供了电子排版系统、电视节目编辑器、复印机、学习机、家庭影院、音乐喷泉、检查、CT检查和机器人,给人们生活带来了一片新气象。

机器人焊接技术论文

机器人技术作为先进制造技术的典型代表和主要技术手段,实现文明生产等方面具有重大作用。下面是我整理的机器人焊接技术论文,希望你能从中得到感悟!

机器人焊接技术论文篇一

浅谈焊接机器人

概要:本文从国内外工业机器人的发展,焊接机器人技术及现状,及焊接机器人的发展及前景,焊接机器人在生产中应用的主要 经验 和问题,四个方面分别进行阐述,为今后焊接机器人的研究提供了依据。

:焊接机器人 机器人 管道焊接

中图分类号:TP242 文献标识码:A 文章 编号:

1.国内外工业机器人的发展

机器人技术作为先进制造技术的典型代表和主要技术手段,它在提升企业技术水平、稳定产品质量、提高生产效率、实现文明生产等方面具有重大作用。大工业革命曾使人沦落为机器的奴隶,而机器人的诞生和广泛推广应用又重新使人类恢复了尊严。目前机器人技术已成为世界各发达竞相发展的高技术,其发展水平已成为衡量一个技术发展程度的重要标志之一。

美国是早出现工业机器人的,1954年美国的G.C.戴沃尔发表了“通用重复型机器人”的专利论文,次提出“工业机器人”和“示教再现”的概念。1959年美国Unimation公司推出台工业机器人。1967年日本从美国引进Unimate和Ver satran等类型的工业机器人以后,结合国情,面向中小企业,采取一系列鼓励使用工业机器人的 措施 ,率先在汽车制造业的喷涂、焊接、装配等重要工序中得到应用。并以此为契机,向 其它 产业渗透。

在我国,人工焊接仍然占据焊接作业的主导地位,人工施焊时焊接工人经常会受到心理、生理条件变化以及周围环境的干扰。在恶劣的焊接条件下,作工人容易疲劳,难以较长时间保持焊接工作稳定性和一致性,而焊接机器人则工作状态稳定,不会疲劳。因而,选择应用焊接机器人对产品进行焊接可以实现用稳定一致的工艺条件确保产品焊接强度和满足产品各项性能指标的要求,同时满足焊缝成型良好的产品外观质量要求。随着国外及国内对工业机器人在焊接方面的研究应用,我国也开始了焊接机器人的研究应用。在引进国外技术的基础上,于20世纪70年代末开始研究焊接机器人。1985年哈尔滨工业大学研制成功我国台HY-1型焊接机器人。机床研究所和华南理工大学联合为天津自行车二厂研制出了焊接自行车前三脚架的TJR-G1型弧焊机器人,为“二汽”研制出用于焊接东风牌汽车系列驾驶室及车身的点焊机器人。上海交通大学研制的“上海1号”、“上海2号”示教型机器人也都具有弧焊和点焊的功能[3]。20世纪节式机器人。1999年机械工业自动化研究所机器人中心研制的AW-600型弧焊机器人工作站,采用PC工控机控制和PMAC可编程多轴控制系统,于1999年4月通过了机械工业局的鉴定。1999年7月15日,863智能机器人主题专家验收通过了由“一汽”、哈尔滨工业大学和沈阳自动化研究所联合开发的H-100 A型 点焊机器人。由此可见,我们国内的焊接机器人已开始走向实用化阶段。

2. 焊接机器人技术及现状

焊接机器人的应用,不但改善了劳动环境、减轻劳动强度、提高升产效率,更主要原因是焊接机器人工作的稳定性和焊接产品质量的一致性,这对于保证批量生产的产品焊接质量至关重要。

通常情况下,焊接机器人系统由焊接机器人、机器人焊机、变位机以及回转工作台等周边装置、焊接夹具、安全装置等组成。焊接机器人的工作对象几乎和手工焊接一样广泛,可以焊接低碳钢、不锈钢、铝材、铜材等。焊接材料的厚度可以从零点几毫米到几毫米、十几毫米、直至几十毫米。并且能够灵活调整焊枪姿态,实现对工件的焊接。

随着机器人控制技术的发展和焊接机器人应用范围的扩大,尤其为适应现代产品更新换代快和多品种小批量的需要,要求焊接机器人和变位机,弧焊电源等周边设备实现柔性化集成。这有助于减少辅助时间,是提高生产效率的关键之一。例如,在球形或椭圆形工件的径向焊缝或复杂形状工件的周边的卷边接头等状态下焊接时,为了使整条焊缝在焊接时都能使焊池水平或稍微下坡状态,焊接时变位机必须不断地变换工件位置和姿态。即变位机在焊接过程中不是静止不动的,而是要做相应的协调的运动。弧焊电源和工装夹具等也要在机器人统一控制下作相应的协调运动,才能保证整个系统的高效率,高质量的工作。

3. 焊接机器人的发展及前景

随着我国国民经济的发展和工业自动化水平的不断提高,特别是加入WTO,许多生产企业为提高产品质量和生产效率,争取尽快和市场接轨,在市场竞争中争取主动权,对在生产中采用机器人的要求越来越强烈,对应用机器人的呼声也越来越高,为焊接机器人市场的快速增长提供了一个良好的机会。机器人的需求量在逐年增加,近几年机器人市场将会一个大的跨越。

种种迹象表明,今后几年的焊接机器人市场将是技术不断提高,市场迅速扩大,应用工程项目市场竞争激烈的局面。预计今后的几年内,国内企业对点焊、弧焊机器人的需求量将以 30% 以上的速度增长。从机器人技术发展趋势看,焊接机器人不断向智能化方向发展,机器人的感觉功能将实现多传感器信息的融合,控制系统从示教、离线编程向模糊控制发展,实现生产系统中机器人的群体协调和集成控制,从而达到更高的可靠性和安全性。从应用技术市场角度分析,性能和价格以及技术服务的质量将仍然是决定用户做出正确选择的主要因素。随着国内机器人公司自主品牌的性能价格比进一步提高,短期内将可以达到与国外产品抗衡的能力。从机器人应用范围来看,焊接机器人的应用在传统制造业领域的需求持续增长同时不断向其它行业扩散。国内外众多机器人厂家激烈竞争的结果将促进我国工业制造技术自动化水平的不断提高,应用焊接机器人的企业在高技术、高质量、低成本条件下获得高速发展。

4 .焊接机器人在生产中应用的主要经验和问题

弧焊机器人在实际生产中的应用及产业化仍有如下的关键问题等待进一步研究解决:

(1)弧焊机器人系统的柔性化集成及优化,减少辅助时间,提高生产效率;

(2)新型机器人用弧焊逆变电源结构和性能的优化及电流波形控制,使熔滴实现过渡,减少飞溅;

(3)弧焊过程实用传感技术,快速准确地提取弧焊过程的特征信息,实现焊缝自动跟踪;

(4)实用化的弧焊动态过程和焊接质量的实时智能控制技术;

(5)弧焊机器人工程应用和产业化中的技术成果转化。

5 .结论

工业机器人技术的研究、发展与应用,有力地推动了世界工业技术的进步。特别是焊接机器人在高质高效的焊接生产中,发挥了极其重要的作用。我国焊接机器人技术的研究应用虽然较晚,但借鉴于国外的成熟技术,得到了迅速的发展。近年来,我国在焊缝跟踪、智能控制、信息传感、周边设备及机器人专用电源等方面进行了大量的研究与应用,取得了许多的成果。随着智能机器人技术和人工智能理论的进一步发展,焊接机器人系统还有许多值得我们认真研究的问题,特别是多智能体系统、基于PC的和模糊神经网络等方面将是研究的 热点 问题。

参考文献

1 孙明如 日本焊接自动化和焊接机器人发展动态 电焊机,vol.29,1999(11):30~31;

2龚进峰,彭商贤,履带式可变结构管道机器人及其双控制系统的研究 高技术通讯2001.12;

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搬运机器人技术论文

目前,随着自动化技术的不断发展和应用的广泛普及,工业机器人已在搬运、焊接、包装、喷绘等领域替代了传统的人力。这是我为大家整理的搬运机器人技术论文,仅供参考!

搬运机器人伺服系统的设计研究篇一

摘 要:搬运机器人的伺服系统,目前普遍应用的是以级次掌控、总线讯息、交流程控、数值信息加工、内部结构保护等为主要内容的智能化的数字信息控制手段,不仅确保了伺服系统的安全、高效运行,而且实现了精准、高速、稳定的良好性能。本文对搬运机器人伺服系统的技术质量控制和级次管理进行了分析,并且全面地阐述了定位系统、速率环比、技术参数和设施保护等应当把握的重点内容,对提高伺服系统的控制技术,具有一定的参考价值。

:搬运机器人;伺服系统;设计研究

引言

搬运机器人达到精准、科学的轨迹运行是实现伺服技术功能目标定位的重要保障。目前在搬运机器人伺服系统的应用前景上分析,伴随着机器人在各个领域、各个行业越来越广泛的推广应用,其所从事的工作事项越来越具有很强的技术难度,这就给伺服技术的安全、高效、稳定、科学、动感等性能的发挥带来了很高的要求。同时,随着数字化信息技术普及程度的日益广泛,特别是DSP等技术 方法 的不断推陈出新,给机器人伺服技术的变革带来了巨大的发展空间,也使得这种伺服系统日益探索应用了许多的新技术和新方法,比如建立交流程控、数值加工等,不仅使得机器人伺服系统满足了高速、的目标要求,而且越来越能够承担非常复杂的各种任务。

本文结合南方某省的搬运机器人为例,围绕机器人的稳定、精准、防干扰性能,科学地分析阐述了伺服技术的技术特性和研发思路,并对数字信息处理等技术方法的应用推广和设计理念、设施保护等内容进行了探究。

1 搬运机器人伺服系统的级次控制思路和技术标准

该省设计研发这种搬运机器人主要是为了适应浇筑施工环节的技术要求,并且充分考虑到这种机器人的通用效果。所以在设计的时候,将其打造为了固定变量取值为6的现代化机器人,并设计了包括上臂摇动、下臂摇动、腰间回环、手腕摇动、手腕回旋、下臂回环等6项内容在内的活动功能关节,按照浇筑施工现场作的有关部署,依据一定时间控制能够由热炉内舀出铝制液体,服务于8个机器设备铸模使用。而且在设计这种搬运机器人的时候,要使其能够在3.5米半径的区域内顺畅运转,环节的多次确定位置的误上下不能高于3毫米,按照搬运机器人每个关节的误折算,上下不能超过0.049度。同时,要严格控制伺服系统的安全、稳定性能,通过技术指标控制,避免机器人在实现搬运伺服功能的时候出现铝制液体流出或者影响浇筑效果。

同时,在对搬运机器人进行技术参数控制的时候,运用了管理、控制、伺服等级次方法,使承担主要控制功能的网络信息系统得到了减负,降低了伺服技术的运行期间。利用管理的技术方法,通常是加强搬运机器人离线状态,对其运行的空间事先合理预设,使其能够在进行浇筑环节作的时候,发挥图形设计、现场、纠错调整以及现场施工信息数据的检索、查询、质量问题的排查和定期展现等作用。利用控制的技术方法,一般是依据定位传感设施提供的定位信息,在预定时间内设置出一定的路径,同时将测算出来的下级信息传送给伺服技术进行处理。而伺服技术主要解决的是对搬运机器人的运动功能进行科学掌控,并依据施工标准和设计的系数确保机器人能够达到预定的运动轨迹完成工作任务。

2 搬运机器人伺服系统的设计要求

对于搬运机器人来说,伺服系统主要承担任务事项的执行工作,因此,伺服系统的安全、可靠工作,对搬运机器人的总体运行有着至关重要的影响。

一是交流程控。近年来,这种程控驱动技术方法得到了快速的发展,由于本身结构不大、重量很小、能耗量低、适应性强、坚固性高、安全可靠、经久耐用,同时在调速方面有着很好的效果,在未来的发展中很有可能会替换掉直流驱动技术。搬运机器人在各个关节的运行驱动中,全部使用了交流程控的驱动技术,在组件构成上应用的是永磁式同步无刷电机,并且通过自动控制技术确保了频率的变换和速率的调节。

二是三环系统。由于搬运机器人对不利环境的适应性很强,承受重力的性能很高,在发挥伺服技术功能的时候,不仅应当妥善解决稳定性和动态化的设计要求,而且应当注意对外界干扰的防范。本文所提到的搬运机器人就通过这种三环系统较好地实现了伺服功能(详见图2)。但是由于三环伺服控制技术虽然具有良好的稳定和防干扰能力,不过从需要的频率特性上来看,外环的要比内环的低很多,着就制约了外环控制系统的反应性能。所以通常使用一种新型组件,改进内环频率特性,确保系统运行速率,提升有效的防止干扰和可靠性能。

三是伺服系统。构成伺服模式的主要设施包括位控板、放大器、SM电机、编码仪和减速器等。其中SM电机应用的是进口的永磁式系统,可以承受的电力负荷非常高,在机器人中应用非常好。编码仪主要是对SM旋转速率和定位进行监测,而且根据6个运动关节机器人运行的精准情况,并运用减速器通过间接程控的方法实现较大的输送力矩确保搬运机器人能够高效做工。由于减速器在每个关上都进行了安装,不仅提高了反应速度,而且不会产生很大的转动惯力,运行效率非常好。放大器使用的是变频设施,具有绝缘效果,关节运动产生的功率一般不大,但是启闭的速率却非常高,作用非常显著。位控板的性能一般是接发控制指令,对定位信息做出反应,测算关节运动误,实现每个关节的伺服系统控制目标,由于构成材料的关键组件是芯片系统,相当于计算机网络设备,具有良好的信号反应和处置性能,而且由于采用了总线控制技术,确保了信息数据的安全、精准、高效地传输,实现了搬运机器人伺服系统的科转。

四是参数系统。一般情况下,搬运机器人需要承受的外界应力水平和惯性具有一定的异性,运行速率也具有一定的不同,但是由于6个关节的动作需要一定的协作性,每个关节的运动都会对搬运机器人位置检测的性和动作进行的稳定度产生制约,所以控制技术参数,保障伺服技术的效果是一项非常重要的工作。比如,需要考量电流的跟踪运行轨迹,科学控制电流环的技术参数,确保提升反应速率,无需进行后期的调控,确保搬运机器人伺服 系统安全 、稳定的运转,同时,由于功率组件启闭迅速,还要尽量改进电流设施的频率特性,确保外环具有稳定的运行性能。

四是保护系统。为了充分保证搬运机器人的安全、稳定动作,就需要对软件硬件设施予以保护。一方面,要妥善地保护硬件设施,一旦搬运机器人伺服系统出现了故障,比如,伺服放大器设施承受的热量过大,电源电压超过了极限负荷,电机运行的速率超过了=极限或者电机承受的电力负荷值过大,编码器在信息的传输上出现了误,电源相级缺失,就要及时切断主电路的电源,对电力系统进行保护。另一方面,要妥善保护软件设施,主要是对位控板进行保护,比如结合关节的动作,跟踪监测误情况,并及时做出纠错调整,或者暂停关节动作,避免出现机械碰撞的,影响伺服系统的正常运行。

3 结束语

综上所述,搬运机器人伺服技术基于交流程控、三环系统、技术参数的科学把握和对硬件软件设施的及时防护,确保了良好的反应机制和防扰动性能,确保了机器人在承担工作任务的时候能够及时、快速、稳定、高效地按照精准轨迹运行,相信应用推广前景将非常广阔。■

参考文献

[1] 郭毓、马勤弟、许春山、胡斌、毛建.搬运机器人伺服系统的研究(J).南京理工大学学报.2001(3).

[2]昊广顺、凌 雷、方素香、王 玉果.PLC在搬运机器人控制系统中的应用(J).2006(2).

[3]吴凤江、孙奎.基于PROFIBUS总线的搬运机器人伺服控制系统(J).伺服控制.2009(2).

基于工业机器人的极板搬运工作站的设计与实现篇二

【摘 要】在制造2050和工业4.0“机器换人”的大背景下,工业生产正由制造向智造转型升级。本文在铅蓄电池极板生产线中引入工业机器人,开发了一种极板搬运工作站,并进行了PLC控制系统的设计,大大提电池极板生产效率,实现自动化。

【】工业机器人;电池极板;搬运工作站

Design and implementation of plates handling workstation based on industrial robot

WANG Zhe-lu

(Department of Electrical and Electronic Engineering, Wenzhou Vocational & Technical College, Wenzhou Zhejiang 335, China)

【Abstract】Under the“Made in China 2025” and “Industry 4.0”, China industry is changing from manufacturing to int manufacturing.In this , the industrial robot is introduced into the plate production line, meanwhile a kind of plate handing workstation is dloped. The design of PLC control is carried out in the workstation. The robot workstation greatly improves the production efficiency of the battery plate and realizes automation.

【Key words】Implementation robot; Based plate; Moving station

0 引言

铅蓄电池是一种技术成熟且安全性能好的能源,工业和生活领域的发展,如低速电、通讯设备储能等都离不开铅蓄电池,尤其是电是减少大气污染的重要 措施 。然而在电池极板生产中,行业内规模化运作的企业主要还是依靠劳动力手工作,特别是电池极板上下料搬运作业,其劳动工作强度大,员工搬运工作效率低下、同时铅粉污染危害健康人员的身体,影响工人的工作寿命[1],其发展急需产业转型升级。

在国外,工业机器人已经成为一种标准化的设备,形成了一些具有竞争力的公司,如瑞典的ABB,日本的FANUC、安川,德国的KUKA[2-3],占领和国内市场上的大部分份额。在国内,工业机器人受制核心零部件和工艺原因,还在刚起步。目前有沈阳新松、广州数控设备有限公司、哈尔滨博实自动化有限公司等,在系统集成和核心零部件进行了相关的研究和突破,都有了相应的进展。同时国内也涌现了一大批以工业机器人集成技术为中心的公司,进行工业机器人的集成应用,引进国外技术结合实际生产,为制造业、快消行业等服务工作。

工业机器人是一种能模仿人工作,可编程和自动控制的高端智能装备,具有高自动化、柔性化,是实现工业4.0“机器换人”战略的核心,是“制造2025”战略的重要组成部分。在铅蓄行业,引入工业机器人,可以代替手工作的同时可以大大提电池极板生产效率,确保生产安全和提高企业的效益[4]。因此,机器人极板搬运工作站的研究对铅蓄行业实现自动化及转型升级具有重要的现实意义。

1 机器人极板搬运工作站的设计

目前工业机器人在生产中的应用,主要以机器人人工作站和机器人工作生产线的形式进行整合集成应用。搬运机器人工作站,它的主要工作任务针对重物、消耗人力大且动作简单重复的搬运和贮藏工作[5],如机床上下料、堆料码垛,机床柔性线等。针对电池极板的几何特性分析和工艺要求,进行极板机器人搬运工作站的设计和实现。

1.1 工作站工作原理

机器人极板搬运工作站由搬运机器人、电池极板输送机、极板架和控制系统等组成。机器人工作站以工业机器人为工作核心,极板输送机和极板架都在机器人工作空间内,工作时,电池极板由极板输送机运送至输送机末端定位点,然后等待机器人抓取电池极板,机器人收到相应的传感器信号后,按照预先规划的路径到达极板位置,末端夹取执行器夹手对其进行夹取,然后按照规划轨迹搬运至极板架位置,将极板准确放置于极板架上,代替人工作业。

1.2 工作站机器人选型

衡量工业机器人的指标很多,有自由度、工作空间、定位精度及重复定位精度、承载能力及工作速度等。极板搬运工作站的机器人选型主要考虑以下几个重要指标:

(1)自由度指标,它是衡量机器人运动灵活程度的参数,是衡量机器人的重要指标,自由度越多,机器人越灵活,一般地工业机器人的自由度为3-6个。

(2)工作空间指标,它指的是机器人的工作范围,机器人腕部或者末端执行器能达到的范围,工作空间越大,机器人运动范围越大。在运动控制中,注意机器人的极限位置,注意抓取位置和极限位置的考虑。

(3)承载能力指标,机器人在工作范围内任何位置能承受的载荷,取决于负载的质量、速度和加速度等,同时要考虑末端执行器的质量,故机器人承载能力是末端执行器和机械手抓取负载的总和还要大。

(4)定位精度指标,机器人实际位置与理想位置之间的偏,同时重复定位精度是考验一个机器人同一环境和条件下,重复若干次其分散的偏值,机器人多次重复到相同位置的偏越小,机器人的重复定位值越高。

通过这几个指标,极板搬运机器人工作站可以选择工作空间大、承载能力强、定位精度高的6自由度工业机器人作为机器人工作的机器本体,设计相应的安装座,以它为中心来设计整个工作站的安装控件。同时,6自由度的机器人具有较高的灵活性,方便完成极板的抓取和实现复杂路径的轨迹规划。 1.3 末端执行器的设计

工业机器人末端执行器的设计一般是针对作用对象进行非标设计,它是机器人作与目标对象直接接触进行工作,是机器人的关键部件,它可以扩大工作空间范围,提升工作作业能力具有非常重要的作用。有电磁式、气动式、机械式等,其中机械式夹取可以分为双指式和多指式,其中双指式又分为回转式和平移式。根据电池极板的几何外形,故末端执行器夹具可采用气动驱动的平移型二指手抓对其进行抓取,采用气动驱动具有响应动作快,灵活,动力清洁等优点,其平移范围必须大于极板的横向尺寸。

1.4 电池极板输送机

电池极板输送机由支架,输送链、输送槽、极板定位板等组成,其中输送链安装在机架的若干个链槽内。工作时,三相异步电动机带动主轴运动,然后链式传送机构对放置在其上面的电池极板进行传送。采用链式传动,启动时电池极板运行平稳,无打滑现象,其适用于远距离运输和恶劣环境等优点。

2 控制系统

机器人极板搬运工作站电气控制系统主要的功能实现包括:①工业机器人示教、调试编程与自动运行等功能;②极板末端执行器气缸动作、传感器的信号传递,实现抓取;③工业机器、PLC和人机界面交互和参数的设置;④整个极板搬运工作站的实现。

2.1 极板工作站控制系统组成

极板搬运工作站的控制系统包括:①PLC控制系统;②机器人控制系统;③示教器。其主要系统采用PLC为控制核心,机器人的I/O信号模块与PLC通信模块可以直接或者间接通信,电池极板输送链上的极板信号和极板末端执行器信号也是通过PLC然后传递给机器人,进行信号的传递。工作时,搬运机器人按照人工示教好的程序正常运行,同时受PLC的控制。

(1)机器人示教器,机器人编程有离线编程和示教编程,示教再现是机器人编程应用较广的编程方式。观察产品生产的工艺流程,然后根据生产实践,对工业机器人的动作位姿、工作路径、运动参数和工艺参数进行调试,按照需要的任务要求完成机器人编程示教。整个编程过程中,机器人示教器是一个重要的编程设备,通过其对机器人进行控制。

(2)机器人其核心是多轴运动控制平台,实现对多轴机器人的关节伺服控制,同时又相应的机器人专用端口和机器人通用端口和PLC进行信息传递,同时设置相应的总线控制和以太网控制端口,方便与外部设备通讯。

(3)PLC控制柜,其以PLC为控制核心,将机器人控制柜、传感系统、人机界面进行集成控制,整个搬运系统的实现主要依赖PLC的逻辑控制的调试与实现,具有非常重要的作用。

2.2 控制软件设计

机器人工作站的控制软件设计以PLC为中心实现。根据搬运工作站的工作原理,首先采用示教器对机器人进行轨迹路径规划,考虑机器人在搬运极板时所需的运动学和动力学性能,以舒服的姿态来进行工作。将机器人进行轨迹示教完成以后,再根据机器人抓取执行器极板准备、极板到位、进行抓取、机器人进行搬运到极板架放置,放置结束后重新循环开始的整个过程,然后进行程序的设计和实现。整个系统程序的设计包括系统初始化、手动运行、自动运行、信号显示系统和系统复位。

(1)系统初始化:当整个控制系统开机时,按一下初始化按钮,机器人搬运工作站所有的执行动作按照一定的先后顺序恢复到预先的原始位置,使机器人工作站处于准备运行状态,随时准备开始工作。

(2)手动运行:机器人单机示教轨迹路径,完成路径的规划,手动运行是用来对整个机器人各个功能块进行调试时的状态。通过手动运行模块,可以调试抓取执行器的开合动作,以此来进行极板的抓取力度调节。同时也可以实现抓取后整机联合运行调试作,让机器人、末端执行器和极板输送架达到状态。

(3)自动运行:自动运行状态是整机连续工作状态,一旦参数都设置好后,正常情况下进入自动运行状态,搬运工业机器人能自动完成电池极板的抓取,搬运、放置循环工作,实现生产的自动化,可以通过按钮或者触摸屏上的启动开始,接受停止指令后停止。其程序的设计可以采用步进顺序控制,按照一定的生产流程来实现工业机器人极板的搬运工作。

(4)信号显示系统和复位系统:通过信号显示可以观察系统的运行情况,可以观察其各功能状态,通过信号显示来判断程序运行的进度、状态以及极板的搬运数量。同时一旦出现故障,可以通过报来提示故障问题,通过触摸屏显示系统快速找到故障点,并且可以通过相应的复位系统进行复位。

2.3 人机界面设计

人机界面的设计,主要通过触摸屏和组态来实现搬运机器人控制系统和人的人机交互,通过信息的交流来实现人对搬运机器人的控制。随着信息技术的发展,传统的纯按键作平台逐渐被触摸屏所取代,可以克服接线繁琐、按钮多等诸多问题。同时,随着组态技术的发展,可以组建适合工业生产相应的控制系统界面,包启动、停止、循环、单机及数等功能,同时可以制作相应效果更好的系统界面。

本文选取昆仑通态的触摸屏为人机交互界面,同时通过昆仑的MCGS组态软件集成实现机器人工作站的控制要求,根据机器人工作站功能及控制任务的要求,配置相应的对象定义,编辑属性和状态特征等,同时制作组态画面来显示状态信号和一系列的人机作等。人机界面完成控制硬件与软件的联系,建立了作人员与层的控制与沟通平台,在机器人搬运工作中方便灵活。

3 总结

本文开发了一种铅蓄电池的极板搬运机器人工作站,该极板搬运机器人工作站可以实现极板输送、定位抓取、搬运、放置等功能,同时控制系统采用PLC和昆仑人机界面进行控制来实现整机的运行,其作性高、性能稳定,从而代替人工实现极板的自动搬运,大大提高工作效率。

【参考文献】

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[4]陈立新,郭文彦.工业机器人在冲压自动化生产线中的应用[J].机械工程与自动化,2010,3:133-135.

[5]王海霞,__宏,吴清锋.工业机器人在制造业中的应用和发展[J].机电工程技术,2015,10(44):112-114.

急求机器人发展趋势论文参考文献

据消息,我国目前已基本掌握了机器人作机的设计制造技术、控制系统硬件和软件设计技术、运动学和轨迹规划技术,生产了部分机器人关键元器件,开发出喷漆、弧焊、点焊、装配、搬运等机器人。“九五”期间我国工业机器人的需求量以每年30%以上的速度增长。2000年,我国工业机器人的拥有量约为3500台,其中以点焊、弧焊、喷漆、注塑、装配、搬运、冲压等各类机器人为主,销售额为6.7亿元。

据专家对国内542家用户以及汽车、电子电器、工程机械3个行业的部分用户进行的统计分析,就全国而言,弧焊、点焊、装配、喷涂机器人应用的多;其次是搬运、上下料(冲压、压铸、铸锻、注塑等用的大多是上下料机器人);再次是包装、码垛、拆垛机器人和密封涂胶机器人;其他机器人用量很少。就行业而言,汽车行业以焊接、喷涂、涂胶作业较多,冲压、搬运、装配次之;电子电器行业集中在装配,如华录一家就用了近300台,其次是搬运和喷涂;工程机械行业集中用于弧焊,喷涂其次。此外包装、码垛、拆垛机器人目前主要用于石化、轻纺和烟草行业。

据对724家用户的统计分析,大机械行业(机械制造和汽车工业)用户共有467家,占用户的65%;电子电器和邮电通讯业用户有92家,占用户的13%。可见,目前国内工业机器人主要应用在汽车、机械制造等行业。

机器人及其自动化成套装备是指以机器人为核心,以信息技术和网络技术为媒介,将所有设备连接到一起而形成的大型自动化生产线。机器人及其自动化成套装备的拥有量和水平是衡量一个制造业综合实力的重要标志之一。机器人及其自动化成套装备已成为目前国内外极受重视的高新技术应用领域。

目前,国外机器人自动化生产线成套装备已成为自动化成套装备的主流以及未来自动化生产线的发展方向。

国外汽车行业、电子和电器行业、物流与仓储行业(企业级)等已大量使用机器人自动化生产线, 从而保证了其产品的质量和生产的高效。典型的如机器人有大型轿车壳体冲压自动化系统技术和成套装备、大型机器人车体焊装自动化系统技术和成套装备、电子和电器等的机器人柔性自动化装配及检测成套技术和装备、机器人整车及发动机装配自动化系统技术和成套装备、AGV物流与仓储自动化成套技术及装备等,这些机器人设备的使用大大推动了这些行业的快速发展,提升了制造技术的先进性。

当前,国外将机器人自动化生产线成套装备的共性技术作为重点开发内容:

1.大型自动化生产线的设计开发技术。利用CAX及仿真系统等多种高新技术和设计手段,快速设计和开发机器人大型自动化生产线,并进行数字化验证。

2.自动化生产线“数字化制造”技术。虚拟制造技术发展很快,国外几家早期从事仿真软件的开发公司已经推出可进入实用的所谓“数字化工厂”(DMF)商品化软件。国外企业已利用这类软件建立起自己的产品制造工艺过程信息化平台,再与本企业的资源管理信息化平台和车身产品设计信息平台结合,构成支持本企业产品完整制造过程生命周期的信息化平台。自动化生产线的设计、制造、整定及维护也必须要基于上述信息化平台进行,开展并行工程,实现信息共享,这是限度地压缩自动化生产线投产周期所必须的,另外也有利于实现生产线的柔性和质量控制的功能。

3.大型自动化生产线的控制协调和管理技术。利用计算机和信息技术,实现整条生产线的控制、协调和管理,快速响应市场需求,提高产品竞争力。

4.自动化生产线的在线检测及技术。利用传感器和机器人技术,实现大型生产线的在线检测,确保产品质量,并且实现产品的主动质量控制。利用网络技术,实现生产线的在线,确保生产线安全运行。

5.自动化生产线模块化及可重构技术。利用设计的模块化和标准化,能够实现生产线的快速调整及重构。

6.生产线快速整定(commissioning time)技术。如建立完整的制造过程信息技术,发展机器人等自动化设备的离线编程技术、生产线上的机电设备实现网络控制管理技术、关键工位在线100%产品检测技术、先进的生产线现场安装精度测试技术。