机器人(Robot)是一种能够半自主或全自主工作的智能机器。历史上早期的机器人见于隋炀帝命工匠按照柳抃形象所营造的木偶机器人,施有机关,有坐、起、拜、伏等能力。机器人具有感知、决策、执行等基本特征,可以辅助甚至替代人类完成危险、繁重、复杂的工作,提高工作效率与质量,服务人类生活,扩大或延伸人的活动及能力范围。2021年,美国的研究团队创造了一种有史以来初次可以自我繁殖的异形机器人(Xenobots 3.0)。《隋书》里曾记载了一个机器人的故事:“……帝犹恨不能夜召,于是命匠刻木偶人,施机关,能坐起拜伏,以像于抃。帝每在月下对酒,辄令宫人置之于座,与相酬酢,而为欢笑。”一般来说,工业机器人由三大部分六个子系统组成。深圳工业视觉机器人供应商
经过了半个多世纪的发展,工业机器人已广泛应用于生产制造的很多环节,但仍然有大量生产环节需要人工完成,机器人工人的数量目前仍然不到人类工人数量的1%,对于机器人工人的需求还远未满足,如果将范围扩展至商业、医疗康复等广义生产活动,这一需求更为庞大。面向这些需求,传统工业机器人的限制在哪里?协作机器人是否解决了这些问题?我们需要什么样的机器人技术?传统工业机器人由电动机器演化而来,和人工的比较优势是负载能力大、速度快、位置精度好。劣势是:应对环境不确定性的调整能力差,智能化程度低。协作机器人在传统工业机器人基础上通过降低结构重量,并限制电机功率和速度,实现与人在同一空间工作的安全保障,本质是工业机器人的一个分支。深圳六轴工业机器人电缆工业机器人早期对其他的作业环境并没有交互的能力。
智能机器人至少要具备以下三个要素:一是感觉要素,用来认识周围环境状态;二是运动要素,对外界做出反应性动作;三是思考要素,根据感觉要素所得到的信息,思考出采用什么样的动作。感觉要素包括能感知视觉、接近、距离等的非接触型传感器和能感知力、压觉、触觉等的接触型传感器。这些要素实质上就是相当于人的眼、鼻、耳等五官,它们的功能可以利用诸如摄像机、图像传感器、超声波传成器、激光器、导电橡胶、压电元件、气动元件、行程开关等机电元器件来实现。对运动要素来说,智能机器人需要有一个无轨道型的移动机构,以适应诸如平地、台阶、墙壁、楼梯、坡道等不同的地理环境。
相比于传统的工业设备,工业机器人有众多的优势,比如机器人具有易用性、智能化水平高、生产效率及安全性高、易于管理且经济效益明显等特点,使得它们可以在高危环境下进行作业。在我国,工业机器人普遍应用于制造业,不只应用于汽车制造业,大到航天飞机的生产,军业装备,高铁的开发,小到圆珠笔的生产都有普遍的应用。并且已经从较为成熟的行业延伸到食品,医疗等领域。由于机器人技术发展迅速,与传统工业设备相比,不只产品的价格差距越来越小,而且产品的个性化程度高,因此在一些工艺复杂的产品制造过程中,可以让工业机器人替代传统设备,这样就可以在很大程度上提高经济效率。根据数据统计显示,从2016年到2017年,全球工业机器人的总销量已经从29.4万台突破到34.6万台。可见工业机器人应用范围之广。有各式各样的具有感知、决策、行动和交互能力的特种机器人和各种智能机器人。
机器人的自由度是根据其用途而设计的,可能少于6个自由度,也可能多于6个自由度。例如,A4020型装配机器人具有4个自由度,可以在印制电路板上接插电子器件;PUMA562型机器人具有6自由度,可以进行复杂空间曲面的弧焊作业。从运动学的观点看,在完成某一特定作业时具有多余自由度的机器人,就叫作冗余自由度机器人,亦可简称冗余度机器人。例如PUMA562机器人去执行印制电路板上接插电子器件的作业时,就成为冗余度机器人。利用冗余的自由度可以增加机器人的灵活性、躲避障碍物和改善动力性能。当机器人接收到来自控制源的信号时才会执行这些命令。深圳六轴工业机器人电缆
工业机器人具有易于管理等特点。深圳工业视觉机器人供应商
要结合现场的实际生产情况,对每台工业机器人安装制定详细的方案,同时还应该制定相关的应急方案,确保面面俱到,放矢有度。此外在实际安装前,还应该制定相关的作业指导书,要在作业指导书中明确具体的操作规程、操作要点、需要人员和自检要求等,从而为工业机器人设备安全提供统一依据。同时作业指导书一式多份,如生产公司、监理部门、安装调试部门、现场安装部门等,都应该各自保留一份,这样若是今后出现相关问题,才能有责可追,避免相互扯皮的问题发生。深圳工业视觉机器人供应商
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