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工業(yè)機器人應(yīng)用淺談?
隨著世界經(jīng)濟的發(fā)展和經(jīng)濟全球化,國內(nèi)外的市場競爭將日趨激烈,企業(yè)必須走工業(yè)quan面自動化的道路。UR3機器人沒有傳統(tǒng)機器人需要的編程、設(shè)置和防護欄等額外成本。工業(yè)機器人的出現(xiàn),正是順應(yīng)了工業(yè)自動化新階段——柔性化的社會需要,是社會經(jīng)濟發(fā)達的必然產(chǎn)物。機器人的產(chǎn)業(yè)化及其廣泛應(yīng)用,必將為社會帶來巨大的經(jīng)濟效益,把人類從繁重的體力勞動和有害環(huán)境中解放出來。應(yīng)用機器人可對社會產(chǎn)生如下的積極影響:
UR機器人
傳統(tǒng)工業(yè)機器人體型龐大,在玻璃防護罩后面工作,迄今為止,仍有部分企業(yè)、尤其是中小企業(yè)認為機器人自動化過于昂貴和復雜,望塵莫及。到2020年我國工業(yè)機器人用伺服系統(tǒng)市場規(guī)模將達47億元左右,未來五年復合增長率約為35%。奧斯特加博士認為,成本、用戶友好性和適用性是阻礙企業(yè)走向機器人自動化的三大主要原因。而這些問題,如今都已被新型的合作機器人成功解決。
成本方面,合作型機器人的成本僅僅接近于一個傳統(tǒng)工業(yè)機器人的四分之一,加上新型機器人可為工廠實現(xiàn)更快的周轉(zhuǎn),同時提高產(chǎn)品質(zhì)量,從而得以實現(xiàn)更短的投資回報期。隨著機器人的發(fā)展,它還能不斷地拓寬人類的活動領(lǐng)域,使人類可以進入到過去想進入而無法進入的地方,如太空、海底等。在用戶友好性方面,以UR機器人為例,憑借平板尺寸的觸摸屏用戶界面,用戶可以通過在屏幕上指示動作來操控UR機械手臂?;蛘?,通過輕松把持機械手臂,向它展示所需運動路徑,即可完成編程,無需再依賴程序員。再加上UR機器人從拆包、安裝、以及編寫先一份的簡單任務(wù)程序所需時間一般不到1小時,為企業(yè)提供了很好的靈活度。
民用
在1967年日本召開的一屆機器人學術(shù)會議上,就提出了兩個有代表性的定義。一是森政弘與合田周平提出的:“機器人是一種具有移動性、個體性、智能性、通用性、半機械半人性、等7個特征的柔性機器”。從這一定義出發(fā),森政弘又提出了用自動性、智能性、個體性、半機械半人性、作業(yè)性、通用性、信息性、柔性、有限性、移動性等10個特性來表示機器人的形象。1914年美國人喬治·德沃爾制造出世界上一臺可編程的機器人(即世界上一臺真正的機器人),并注冊了專利。另一個是加藤一郎提出的具有如下3個條件的機器稱為機器人:1.具有腦、手、腳等三要素的個體;2.具有非接觸傳感器(用眼、耳接受遠方信息)和接觸傳感器;3.具有平衡覺和固有覺的傳感器。
工業(yè)機器人
機械結(jié)構(gòu)系統(tǒng)
工業(yè)機器人的機械結(jié)構(gòu)系統(tǒng)由機身、手臂、末端執(zhí)行器三大件組成,如圖1.6所示。每一大件都要若干自由度構(gòu)成一個多自由度的機械系統(tǒng)。Beast已經(jīng)能通過聲吶系統(tǒng)、光電管等裝置,根據(jù)環(huán)境校正自己的位置。若機身具備行走機構(gòu)便構(gòu)成行走機器人;若機身不具備行走及腰轉(zhuǎn)機構(gòu),則構(gòu)成單機器人臂。手臂一般由上臂、下臂和手腕組成。末端執(zhí)行器是宣接裝在手腕上的重要部件,它可以是二手指或多個手指的手爪。