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工業(yè)機(jī)器人應(yīng)用廣泛未來向智能化發(fā)展

2021-08-18 09:00:18 來源：儀表網(wǎng) 閱讀量：9032

　　目前，市場上應(yīng)用較為廣泛的機(jī)器人是工業(yè)機(jī)器人，也是較成熟、較完善的一種。工業(yè)機(jī)器人的應(yīng)用十分廣泛，因?yàn)樗卸喾N控制方法，因而具有廣泛的應(yīng)用前景。

　　工業(yè)機(jī)器人可以根據(jù)不同的任務(wù)，采用多種控制方法，目前，工業(yè)機(jī)器人主要分為四種控制模式：點(diǎn)控制模式、連續(xù)軌跡控制模式、力(力矩)控制模式和智能控制模式。

　　1、點(diǎn)位控制方式(PTP)

　　這種控制方法只控制工業(yè)機(jī)器人末端執(zhí)行器在工作空間中某些特定離散點(diǎn)的位姿。在控制中，工業(yè)機(jī)器人只要求在相鄰點(diǎn)之間能夠快速、準(zhǔn)確地移動(dòng)，對目標(biāo)點(diǎn)的軌跡沒有任何調(diào)節(jié)。

　　定位精度和運(yùn)動(dòng)所需時(shí)間是該控制方式的兩個(gè)主要技術(shù)指標(biāo)。這種控制方法具有實(shí)現(xiàn)簡單、定位精度低等特點(diǎn)。因此，它通常用于電路板上的裝卸、搬運(yùn)、點(diǎn)焊和元件插入，只需要末端執(zhí)行器在目標(biāo)點(diǎn)的準(zhǔn)確位置和姿態(tài)。該方法相對簡單，但很難達(dá)到2~3um的定位精度。

　　2、連續(xù)軌跡控制方式(CP)

　　這種控制方法是對工業(yè)機(jī)器人末端執(zhí)行器在工作空間中的位置和姿態(tài)進(jìn)行連續(xù)控制，要求其嚴(yán)格按照預(yù)定的軌跡和速度在一定的精度范圍內(nèi)運(yùn)動(dòng)，速度可控，軌跡平滑，運(yùn)動(dòng)平穩(wěn)，從而完成作戰(zhàn)任務(wù)。工業(yè)機(jī)器人各關(guān)節(jié)連續(xù)同步運(yùn)動(dòng)，末端執(zhí)行器形成連續(xù)軌跡。該控制方法的主要技術(shù)指標(biāo)是工業(yè)機(jī)器人末端執(zhí)行器的軌跡跟蹤精度和穩(wěn)定性。這種控制方法通常用于焊接、噴漆、去毛刺和檢測機(jī)器人。

　　3、力(力矩)控制方式

　　裝配和固定物體時(shí)，除了精確定位外，所用的力或力矩必須適當(dāng)。在這種情況下，必須使用(轉(zhuǎn)矩)伺服模式。這種控制方式的原理與位置伺服控制基本相同，只是輸入和反饋的不是位置信號，而是力(轉(zhuǎn)矩)信號，因此，該系統(tǒng)必須具有強(qiáng)大的(轉(zhuǎn)矩)傳感器。有時(shí)利用傳感器的逼近和滑動(dòng)等功能進(jìn)行自適應(yīng)控制。

　　4、智能控制方式

　　機(jī)器人的智能控制是通過傳感器獲取周圍環(huán)境的知識，并根據(jù)其內(nèi)部知識庫做出相應(yīng)的決策。智能控制技術(shù)使機(jī)器人具有較強(qiáng)的環(huán)境適應(yīng)性和自學(xué)習(xí)能力。智能控制技術(shù)的發(fā)展有賴于近年來人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)、遺傳算法、遺傳算法和專家系統(tǒng)的迅速發(fā)展。也許這種控制模式，工業(yè)機(jī)器人才真的有“人工智能”的味道，但也最難控制好。除算法外，它還嚴(yán)重依賴于元件的精度。

　　發(fā)展趨勢

　　1.人機(jī)協(xié)作

　　隨著機(jī)器人從與人保持距離作業(yè)向與人自然交互并協(xié)同作業(yè)方面發(fā)展。拖動(dòng)示教、人工教學(xué)技術(shù)的成熟，使得編程更簡單易用，降低了對操作人員的專業(yè)要求，熟練技工的工藝經(jīng)驗(yàn)更容易傳遞。

　　2.自主化

　　目前機(jī)器人從預(yù)編程、示教再現(xiàn)控制、直接控制、遙操作等被操縱作業(yè)模式向自主學(xué)習(xí)、自主作業(yè)方向發(fā)展。智能化機(jī)器人可根據(jù)工況或環(huán)境需求，自動(dòng)設(shè)定和優(yōu)化軌跡路徑、自動(dòng)避開奇異點(diǎn)、進(jìn)行干涉與碰撞的預(yù)判并避障等。

　　3.智能化、信息化、網(wǎng)絡(luò)化

　　越來越多的3D視覺、力傳感器會(huì)使用到機(jī)器人上，機(jī)器人將會(huì)變得越來越智能化。隨著傳感與識別系統(tǒng)、人工智能等技術(shù)進(jìn)步，機(jī)器人從被單向控制向自己存儲(chǔ)、自己應(yīng)用數(shù)據(jù)方向發(fā)展，逐漸信息化。隨著多機(jī)器人協(xié)同、控制、通信等技術(shù)進(jìn)步，機(jī)器人從獨(dú)立個(gè)體向相互聯(lián)網(wǎng)、協(xié)同合作方向發(fā)展。

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