智能機械手系統在自動(dòng)化生產(chǎn)應用

作為一種新型物流倉儲搬運設備，智能機械手在覆蓋范圍、空間利用率、精準調度等方面具有優(yōu)勢。

機器人運動(dòng)控制技術(shù)主要包含正逆運動(dòng)學(xué)快速算法、保持作業(yè)姿態(tài)的軌跡規劃技術(shù)、伺服電機增益參數控制技術(shù)、震動(dòng)抑制技術(shù)、工業(yè)機器人多機器人協(xié)調控制技術(shù)等多項技術(shù)。是經(jīng)中國機械工程學(xué)會(huì )組織院士、博導等工業(yè)機器人、焊接行業(yè)專(zhuān)家鑒定通過(guò)，并獲得專(zhuān)家好評。

1）正逆運動(dòng)學(xué)快速算法

正逆運動(dòng)學(xué)算法是6軸機器人軌跡規劃與控制的基礎。公司控制器設計立足于要求能夠同時(shí)控制多達48個(gè)軸，即最多同時(shí)控制8臺6軸機器人，且各機器人之間能夠協(xié)同動(dòng)作。為此，公司開(kāi)發(fā)了一種能夠快速求解的逆運動(dòng)學(xué)解法，能滿(mǎn)足在一個(gè)控制周期內完成所有6軸機器人的逆運動(dòng)學(xué)運算，滿(mǎn)足控制器的實(shí)時(shí)性要求，為實(shí)現機器人的高精度提供了基礎。

2）保持作業(yè)姿態(tài)的軌跡規劃技術(shù)

針對工業(yè)機器人作業(yè)的特點(diǎn)，特別是機器人弧焊作業(yè)對姿態(tài)的要求，公司開(kāi)發(fā)了保持作業(yè)姿態(tài)的軌跡規劃技術(shù)，在進(jìn)行直線(xiàn)、圓弧以及其之間軌跡規劃時(shí)，對直線(xiàn)和圓弧的姿態(tài)軌跡規劃做了優(yōu)化，以保證工業(yè)機器人弧焊作業(yè)的優(yōu)異效果。

3）伺服電機增益參數控制技術(shù)

機器人控制器通過(guò)控制機器人各個(gè)軸上的伺服電機的狀態(tài)，以實(shí)現機器人運動(dòng)狀態(tài)的改變，從而完成對機器人運動(dòng)狀態(tài)的控制。伺服電機控制時(shí)，電機增益參數不僅影響運動(dòng)的穩定性，同時(shí)還影響運動(dòng)的精確性，因此對相關(guān)增益參數的控制極為重要。

為保證工業(yè)機器人運動(dòng)的穩定性及精確性，公司研發(fā)了伺服電機增益參數控制技術(shù)，通過(guò)解析每條運動(dòng)型指令中的運動(dòng)速度和運動(dòng)軌跡，來(lái)獲取對應的增益參數并加以控制。公司利用此技術(shù)，實(shí)現了機器人高速運動(dòng)的穩定性和低速作業(yè)下的精確性。

4）振動(dòng)抑制技術(shù)

?抑制運動(dòng)過(guò)程中的振動(dòng)幅度也可以有效提高機器人的軌跡精度。工業(yè)機器人作業(yè)時(shí)，由于工業(yè)生產(chǎn)高節拍的要求，需要在高速、低速運動(dòng)中快速變換。速度變換的過(guò)程將產(chǎn)生振動(dòng)，這種振動(dòng)增加了機器人末端的精度損失，降低機器人的軌跡精度。

5）工業(yè)機器人多機器人協(xié)調控制技術(shù)

隨著(zhù)工業(yè)機器人應用領(lǐng)域越來(lái)越廣泛，對于多機器人協(xié)調工作的需求也逐步增加。傳統控制方法中，多個(gè)機器人的主從關(guān)系是固定的，在執行任務(wù)的過(guò)程中，多個(gè)機器人之間的主從關(guān)系無(wú)法改變，這種固定主從關(guān)系的多機器人控制系統在進(jìn)行工業(yè)作業(yè)時(shí)存在適應性差的問(wèn)題。

婺川的工業(yè)機器人主從協(xié)調控制技術(shù)，克服了現有固定式主從關(guān)系的多機器人控制方法適應性差的問(wèn)題，提供一種能在執行程序中更換主從關(guān)系的機器人控制方法及系統，從而大大提高多機器人主從協(xié)調運動(dòng)控制的靈活性，增加了多機器人協(xié)同工作的應用場(chǎng)景，拓展了市場(chǎng)空間。