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      類型分類:
      科普知識
      數據分類:
      工業機器人

      電氣工程師判斷工業機器人優劣的基本法則

      發布日期:2022-10-09 點擊率:62


         隨著人口紅利逐步消失,我國已成為全球最大的工業機器人市場。根據工信部消息,到2020年,我國將形成較為完整的工業機器人產業體系,高端市場占有率達到45%以上。目前,中國工業機器人的使用主要集中在汽車工業和電子電氣工業、弧焊機器人、點焊機器人、搬運機器人等在生產中被大量采用。

        下面我們將從技術角度,談談工業機器人當前的優劣勢。

        1.通用性

        工業機器人可編程,支持多自由度運動,因此應用較靈活。雖然不及人類,但相對于很多工業自動化常見的專機(專為一類工業應用或一家客戶定制的機電集成方案),工業機器人還是靈活多了。工業應用改動不太大時,是可以通過機器人重新編程來滿足新的需求,而無需在硬件上再做大量投資。但相應的,它的相對不足會是效率。畢竟專機是為一個應用定制的,因此雖犧牲通用性但實現了效率優化,在產量這個客戶非常關心的指標上能完成地很好。

        2.機電性能

        工業機器人普遍能達到低于0.1毫米的運動精度(指重復運動到點精度),抓取重達一噸的物體,伸展也可達三四米。這樣的性能雖不一定能輕易完成蘋果手機上一些“瘋狂”的加工要求,但對絕大部分的工業應用來說,是足以圓滿完成任務。隨著機器人的性能逐漸提升,以前一些不可能的任務也變得可行起來(如激光焊接或切割,曾需要專門的高精度設備來指導激光的走向,但隨著機器人精度的提升,現在也變得可依賴機器人本身的準確運動來代替了)。但相比傳統高端設備,如高精度數控機床,激光校準設備,或特殊環境(高溫或特低溫)設備等,工業機器人尚力不能及。

        3.人機合作

        傳統的工業機器人是關在籠子里工作的,因為它實在危險(想象一個抓著幾十或幾百公斤的家伙以四米每秒的速度甩著,誰也不想靠近吧)。主要原因是一般機器人,基于成本與技術的考慮,不會集成額外的傳感器去感知外部的特殊情況(如突然有人觸碰),它只會“傻傻”得照著人類編好的程序日復一日的動著,除非有外部信號告訴它停止。所以常見的方案就是為機器人配備籠子,當籠子門打開時,機器人收到信號便自動暫停。對安全的考慮,自然給機器人集成帶來了很多額外的成本,籠子可能并不貴,但畢竟要為此仔細考慮產線排布,增加產線面積,改變人機合作方式等,從而影響生產效率。所以最近比較受關注的工業機器人都以能安全地和人一起工作“為榮”,如RethinkRobotics的Baxter,UniversalRobots的PR系列,以及很多傳統工業機器人巨頭(ABB,kuka,Yaskawa等)的半概念半成品的機器人。而從產業需求看來,已通過傳統工業機器人解決了對精度速度重量等自動化需求后,也的確是時候開始滿足人機安全合作了。

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