機(jī)器人控制發(fā)展的現(xiàn)狀與前景(文件)
【正文】 軟件兩個方面的發(fā)展都會對機(jī)器人控制器發(fā)展產(chǎn)生很大的影響，應(yīng)用此項(xiàng)技術(shù)的努力來自電信領(lǐng)域。 在長期的角度來看, 對汽車工業(yè)及其次級供應(yīng)商來說，機(jī)器人肯定是有一個持續(xù)發(fā)展。這就意味著具有更高精確度和剛度的更小、更輕的機(jī)器人將有更大的需要。在這里，基于Delta 概念的并聯(lián)機(jī)器人FlexPicker，工作在一家面包店。在這種特殊情況，健康風(fēng)險(xiǎn)是機(jī)器人引進(jìn)一個重要原因。 Klostermeyer, 2003)。這里有一個機(jī)會，中小型企業(yè)自動化的需要（SMErobot，2005年）。柔性自動化實(shí)例諸如拆卸、廢料處理分揀，肉類食品切割、食品加工和處理的其他類型（圖6。例如，眾所周知，臂式機(jī)器人制造和安裝比笛卡爾機(jī)器人成本更低。 Sohald,2004)。圖7 . 電容式編碼器環(huán)(Hexagon Metrology)集成到ABB 圖8 . 為了使機(jī)器人的編程更加簡單，引導(dǎo)編程有望成為一機(jī)器人的機(jī)械手臂用于機(jī)器人手臂的運(yùn)動精確的測量。由于汽車業(yè)是目前機(jī)器人發(fā)展的主要動力，因此看一看基于激光焊接、鉚接、焊接、組裝、上膠等用的更精確、剛性、快速和纖細(xì)的機(jī)器人代替大量的笨重的點(diǎn)焊機(jī)器人的這種更早的建議需求的汽車制造業(yè)前景是很相關(guān)的。為了使苗條的輕量級機(jī)器人關(guān)于工具力的僵硬，機(jī)器人控制可能需要提供一個虛擬的剛度, ,對機(jī)器人的手臂有必要使用傳感器結(jié)構(gòu)。 Somolinos,2001)。 一個輕盈苗條的機(jī)器人概念還被用于汽車廠總裝線任務(wù)。ffer, Ha168。 Ichibangase, 2005。這可以通過使用測量信號產(chǎn)生殘差和利用機(jī)器人控制冗余的檢測來實(shí)現(xiàn)。這意味著關(guān)于機(jī)器人的制造成本和機(jī)器人設(shè)備的壽命時間成本的在性能/價格比的進(jìn)一步優(yōu)化。因此,要實(shí)現(xiàn)工業(yè)機(jī)器人的進(jìn)一步優(yōu)化使用，這些限制必須調(diào)諧到個體機(jī)器人的任務(wù)中去。這種適應(yīng)性將導(dǎo)致機(jī)器人的更好的應(yīng)用，并且，它將使機(jī)器人的設(shè)計(jì)更加有效，因?yàn)椴辉贈Q定性的依賴于最壞的情況。這種機(jī)器人控制領(lǐng)域的一些研究和開發(fā)任務(wù)，已詳列于本簡報(bào)，以下是前面討論過的Ramp?！糜跈C(jī)器人裝置的自動識別和基于模型的機(jī)器人控制參數(shù)整定的工具，特別是對于高度模塊化機(jī)器人的結(jié)構(gòu)?！獛в凶赃m應(yīng)機(jī)器人性能特征的擴(kuò)展模式控制。兩個重要的概念是虛擬和真實(shí)組件的即插即用和過程和自動化部署和知識數(shù)據(jù)庫?！獮橹庇^的機(jī)器人編程和單元校正服務(wù)的基于傳感器的人機(jī)交互接口。在為實(shí)際工業(yè)用途開發(fā)機(jī)器人控制技術(shù)時，出現(xiàn)了一些不可預(yù)見的問題，其中許多問題尚需應(yīng)用研究來解決。這意味著控制器自動調(diào)諧驅(qū)動系統(tǒng)的參數(shù)來優(yōu)化機(jī)器人正在運(yùn)行的程序的性能。模式控制使用準(zhǔn)確的模型來自每臺單獨(dú)的機(jī)器人的系統(tǒng)識別，改精確模型將進(jìn)一步推動傳感器的性能/價格比的提高，特別是機(jī)器人的手臂結(jié)構(gòu)的傳感器。圖9 . 一臺由ABB開發(fā)的新的并行結(jié)構(gòu)機(jī)器人，有平面關(guān)節(jié)型機(jī)器人的工作空間同時有Delta機(jī)器人的性能。 Salisbury, 2004)。 Sporer, 2001。因此，充分的安全是必要的，低移動質(zhì)量和柔順控制機(jī)器人的在這方面是很重要的(DLR, 2006。在這種情況下重要的當(dāng)然是有準(zhǔn)確的動態(tài)模型。 Hake, 1989)，加速度計(jì)(de Jager, 1994)、可以測量臂的振動應(yīng)變規(guī)(Feliu, Garc180。這意味著,在不遠(yuǎn)將來會看到使用集成化的執(zhí)行器解決方案、纖維復(fù)合材料等其他輕質(zhì)材料的擁有手腕和上臂概念的輕盈苗條的機(jī)器人實(shí)現(xiàn)場景。在這里，引導(dǎo)編程是用測量臂連接到機(jī) 器人的ABB TeachSaver編程軟件上。考慮到工人的健康問題，未來一些其他的的工業(yè)機(jī)器人應(yīng)用例子可以找到。其中應(yīng)用臂式工業(yè)機(jī)器人的例子是高性能激光切割，等離子切割裝配和機(jī)加工。 如果柔性機(jī)器人自動化為這些類型的應(yīng)用找到經(jīng)濟(jì)可行的解決方案, 工業(yè)機(jī)器人的一個巨大的新市場對將會驅(qū)動機(jī)器人技術(shù)一個新方向發(fā)展。這個應(yīng)用進(jìn)程將同那些用于今天的機(jī)器人一樣，其最大的挑戰(zhàn)將是開發(fā)出發(fā)一個更低的機(jī)器人壽命周期成本的機(jī)器人技術(shù)。相反，可以預(yù)期，汽車行業(yè)將推動裝配機(jī)器人系統(tǒng)的新類型的產(chǎn)生和柔性自動化的基礎(chǔ)設(shè)施結(jié)構(gòu)的的新類型的產(chǎn)生。在這里,一個已經(jīng)進(jìn)行了幾年的開發(fā)項(xiàng)目就是開發(fā)免受被動機(jī)械系統(tǒng)和伺服控制的起重工具。今天將機(jī)器人技術(shù)用于裝配，問題就出現(xiàn)了，幾何復(fù)雜性和工作對象的多變性，安全圍欄所需的空間與復(fù)雜的機(jī)器人編程和耗費(fèi)時間的故障處理等等。然而,因?yàn)榇罅康漠a(chǎn)品制造都是由相同的很工業(yè)組織所完成,才使得制造汽車和汽車零部件的制造系統(tǒng)的基礎(chǔ)設(shè)施結(jié)構(gòu)可能會是一樣的。然后，問題就是這將如何改變對制造系統(tǒng)，包括工業(yè)機(jī)器人的需求。盡管在機(jī)器人技術(shù)發(fā)展最快的出現(xiàn)在在控制器方面，同時也存在著一些機(jī)電技術(shù)推進(jìn)一面。圖5 . 為了滿足機(jī)器人離線編程對機(jī)器人精度日益增長的要求，運(yùn)動學(xué)和彈性靜力學(xué)辨識和補(bǔ)償方法不斷精確化。從客戶驅(qū)動的要求來看，基本要求當(dāng)然以降低生產(chǎn)成本、提高最終產(chǎn)品質(zhì)量同時新的自動化概念不時的試圖獲得產(chǎn)量的顯著增加。新工藝是指工業(yè)機(jī)器人相結(jié)合過程的新作為，例如攪拌摩擦焊，銑，高性能激光切割，變速箱總成，平板電視屏幕的處理和金屬板材變形等等。非常重
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