工業(yè)機(jī)器人是廣泛用于工業(yè)領(lǐng)域的多關(guān)節(jié)機(jī)械手或多自由度的機(jī)器裝置,具有一定的自動性,可依靠自身的動力能源和控制能力實現(xiàn)各種工業(yè)加工制造功能。工業(yè)機(jī)器人被廣泛應(yīng)用于電子、物流、化工等各個工業(yè)領(lǐng)域之中。
從機(jī)械結(jié)構(gòu)來看,工業(yè)機(jī)器人總體上分為串聯(lián)機(jī)器人和并聯(lián)機(jī)器人。串聯(lián)機(jī)器人的特點是一個軸的運動會改變另一個軸的坐標(biāo)原點,而并聯(lián)機(jī)器人一個軸運動則不會改變另一個軸的坐標(biāo)原點。早期的工業(yè)機(jī)器人都是采用串聯(lián)機(jī)構(gòu)。并聯(lián)機(jī)構(gòu)定義為動平臺和定平臺通過至少兩個獨立的運動鏈相連接,機(jī)構(gòu)具有兩個或兩個以上自由度,且以并聯(lián)方式驅(qū)動的一種閉環(huán)機(jī)構(gòu)。
電力驅(qū)動是目前使用多的一種驅(qū)動方式,其特點是電源取用方便,響應(yīng)快,驅(qū)動力大,信號檢測、傳遞、處理方便,并可以采用多種靈活的控制方式,驅(qū)動電機(jī)一般采用步進(jìn)電機(jī)或伺服電機(jī),目前也有采用直接驅(qū)動電機(jī),但是造價較高,控制也較為復(fù)雜,和電機(jī)相配的減速器一般采用諧波減速器、擺線針輪減速器或者行星齒輪減速器。由于并聯(lián)機(jī)器人中有大量的直線驅(qū)動需求,直線電機(jī)在并聯(lián)機(jī)器人領(lǐng)域已經(jīng)得到了廣泛應(yīng)用。
.控制關(guān)鍵技術(shù)
(1)運動解算及軌跡規(guī)劃
運動求解,路徑規(guī)劃,提高機(jī)器人的運動精度和工作效率。 [5]
(2)動力學(xué)補(bǔ)償
一般工業(yè)機(jī)器人是一個串聯(lián)懸臂式結(jié)構(gòu),剛性弱,運動復(fù)雜,容易發(fā)生變形和抖動,是一個需要運動學(xué)和動力學(xué)相結(jié)合的課題。為了改善機(jī)器人的動態(tài)性能和提高運動精度,機(jī)器人控制系統(tǒng)必須建立動力學(xué)模型,進(jìn)行動力學(xué)補(bǔ)償。補(bǔ)償?shù)膬?nèi)容主要包括重力補(bǔ)償、慣量補(bǔ)償、摩擦補(bǔ)償、耦合補(bǔ)償?shù)取?[5]
(3)標(biāo)定補(bǔ)償
機(jī)器人機(jī)械本體由于加工誤差和裝配誤差的原因,難以避免會和理論數(shù)學(xué)模型存在偏差,會降低機(jī)器人TCP精度和軌跡精度,如在焊接和離線編程使用時會受到嚴(yán)重影響。通過檢測和算法標(biāo)定補(bǔ)償機(jī)器人的模型參數(shù),可以較好地解決此問題。 [5]
(4)工藝包完善
控制系統(tǒng)要與實際工程應(yīng)用相結(jié)合,系統(tǒng)除不斷升級,功能更加強(qiáng)大外,還要根據(jù)行業(yè)應(yīng)用的需求不斷開發(fā)和完善工藝包,有利于積累行業(yè)工藝經(jīng)驗,對客戶來說使用更方便,操作更簡單,效率更高。