時(shí)間:2022-08-06 09:08:05
序論:在您撰寫(xiě)機(jī)器人領(lǐng)域中機(jī)電一體化技術(shù)的應(yīng)用時(shí),參考他人的優(yōu)秀作品可以開(kāi)闊視野,小編為您整理的1篇范文,希望這些建議能夠激發(fā)您的創(chuàng)作熱情,引導(dǎo)您走向新的創(chuàng)作高度。
機(jī)器人由硬件與軟件組成,硬件由機(jī)器人本體的硬件結(jié)構(gòu)組成,軟件則是通過(guò)計(jì)算機(jī)開(kāi)發(fā)的機(jī)器人的控制系統(tǒng),軟件中集成了機(jī)器人的運(yùn)動(dòng)控制算法、傳感器反饋數(shù)據(jù)處理算法等。由于在工業(yè)生產(chǎn)制造過(guò)程中,機(jī)器人應(yīng)用在搬運(yùn)、碼垛、噴涂、焊接等領(lǐng)域時(shí),機(jī)器人的運(yùn)動(dòng)控制較為固化,大部分是通過(guò)示教模式,使機(jī)器人按照預(yù)定的運(yùn)動(dòng)軌跡運(yùn)動(dòng),重復(fù)相同的動(dòng)作,因此,在機(jī)器人的實(shí)際控制中較為簡(jiǎn)單,但對(duì)于高精度的運(yùn)動(dòng)控制中,必須結(jié)合相關(guān)的傳感器使機(jī)器人的控制形成閉環(huán)控制系統(tǒng),精確控制機(jī)器人的運(yùn)動(dòng)軌跡,保證最終的運(yùn)動(dòng)精度。
1工業(yè)領(lǐng)域?qū)C(jī)器人的應(yīng)用要求
1.1機(jī)械零件制造精度
工業(yè)機(jī)器人屬于中小型的精密加工制造設(shè)備,相對(duì)于大型機(jī)械制造設(shè)備而言,其設(shè)計(jì)精度要求較高,對(duì)機(jī)器人中各個(gè)零件精度要求較高,由于機(jī)器人在工業(yè)領(lǐng)域中的應(yīng)用較為精密,因此為了保證最終的運(yùn)動(dòng)精度,在機(jī)器人各個(gè)機(jī)械部件的制造加工過(guò)程中對(duì)其精度有較高的要求,否則無(wú)法滿(mǎn)足機(jī)器人運(yùn)動(dòng)精度的要求。在工業(yè)機(jī)器人的核心零部件(電機(jī)、機(jī)械臂)的加工過(guò)程中由于零件的精度沒(méi)有達(dá)到設(shè)計(jì)要求,在機(jī)器人長(zhǎng)期運(yùn)動(dòng)工作過(guò)程中,影響機(jī)器人的運(yùn)動(dòng)精度定位,由此導(dǎo)致機(jī)器人末端運(yùn)動(dòng)位置與要求位置出現(xiàn)較大的偏差,嚴(yán)重影響機(jī)器人的正常使用。
1.2傳動(dòng)系統(tǒng)精度
工業(yè)領(lǐng)域中常用的機(jī)器人有兩種,一種是六軸旋轉(zhuǎn)機(jī)器人,即機(jī)器人的六個(gè)軸的運(yùn)動(dòng)都是旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng);一種是直線運(yùn)動(dòng)機(jī)器人,即機(jī)器人的各軸的運(yùn)動(dòng)均是直線運(yùn)動(dòng),此類(lèi)機(jī)器人通常用于上下料設(shè)備中。機(jī)器人運(yùn)動(dòng)必然涉及到動(dòng)力的傳遞,從機(jī)器人各軸的驅(qū)動(dòng)電機(jī)傳送至末端位置的過(guò)程中,各個(gè)傳動(dòng)件的精度都會(huì)影響機(jī)器人末端的運(yùn)動(dòng)精度。由于工業(yè)機(jī)器人對(duì)運(yùn)動(dòng)精度要求較高,目前國(guó)內(nèi)的技術(shù)無(wú)法制造高精度減速器,國(guó)內(nèi)現(xiàn)有的機(jī)器人的減速器大多采用日本生產(chǎn)的RV減速器和行星齒輪減速器。此外,由于工業(yè)機(jī)器人大多屬于串聯(lián)機(jī)器人,每個(gè)傳動(dòng)環(huán)節(jié)的傳動(dòng)精度都會(huì)影響機(jī)器人末端的運(yùn)動(dòng)位置,且前端的運(yùn)動(dòng)誤差會(huì)隨著傳動(dòng)鏈的推移不斷被放大,導(dǎo)致機(jī)器人末端位置控制不精確。
1.3機(jī)器人裝配精度
工業(yè)機(jī)器人的裝配精度直接影響機(jī)器人末端位置的精度,由于工業(yè)機(jī)器人設(shè)計(jì)之初各個(gè)零件的裝配精度設(shè)計(jì)不合理,導(dǎo)致在機(jī)器人使用過(guò)程中傳動(dòng)鏈各級(jí)的運(yùn)動(dòng)關(guān)系異常,在工業(yè)機(jī)器人動(dòng)力傳遞的過(guò)程中喪失了各軸的運(yùn)動(dòng)精度和末端執(zhí)行件的位置精度,無(wú)法保證機(jī)器人達(dá)到要求的位置精度,影響了生產(chǎn)加工的質(zhì)量。
1.4機(jī)器人精度保持性
機(jī)器人末端負(fù)載能力工業(yè)機(jī)器人在使用初始階段時(shí)的定位精度較高,但隨著使用時(shí)間的增加,機(jī)器人精度下降,通常是由于機(jī)器人各個(gè)零部件的磨損導(dǎo)致的,也與機(jī)器人的精度保持性有關(guān)。由于機(jī)器人通常只做重復(fù)運(yùn)動(dòng),重復(fù)定位精度較高,但由于末端負(fù)載以及各個(gè)零部件的磨損,導(dǎo)致機(jī)器人定位精度和重復(fù)定位精度較差,各級(jí)誤差隨著傳動(dòng)鏈從電機(jī)到末端執(zhí)行件執(zhí)行件不斷被放大,導(dǎo)致工業(yè)機(jī)器人末端執(zhí)行位置與理想位置存在較大的差異,影響機(jī)器人的使用。
2.1各軸電機(jī)運(yùn)動(dòng)位置檢測(cè)
在機(jī)器人各軸的電機(jī)與氣缸安裝之初,電機(jī)與氣缸的運(yùn)動(dòng)精度都經(jīng)過(guò)嚴(yán)格的檢測(cè)與校準(zhǔn),例如電機(jī)一般都是采用伺服電機(jī),且各個(gè)電機(jī)上安裝編碼器用于檢測(cè)電機(jī)旋轉(zhuǎn)的角度,通過(guò)編碼器的反饋數(shù)據(jù)接入電機(jī)的伺服驅(qū)動(dòng)器中控制電機(jī)旋轉(zhuǎn)的角度,使電機(jī)的實(shí)際旋轉(zhuǎn)角度與目標(biāo)角度一致,保證電機(jī)端動(dòng)力源的運(yùn)動(dòng)精度。同樣,做直線運(yùn)動(dòng)的氣缸機(jī)械臂的伸出與退回的距離經(jīng)過(guò)限位擋塊的校正同樣可以保證各個(gè)氣缸運(yùn)動(dòng)量的精確性,由此保證機(jī)器人末端位置的運(yùn)動(dòng)精度。
2.2機(jī)器人核心部件檢測(cè)
機(jī)器人的核心部件是各軸的關(guān)節(jié)臂的減速器,在機(jī)器人各軸的減速器位置處安裝振動(dòng)傳感器,檢測(cè)減速器位置處的振動(dòng)情況,由此判斷機(jī)器人運(yùn)動(dòng)的平穩(wěn)性,若減速器位置處真的傳感器的振動(dòng)頻率過(guò)快、振幅較大則表明減速器運(yùn)行存在異常應(yīng)針對(duì)減速器位置進(jìn)行檢查和維護(hù)確保各個(gè)減速器的正常工作,以免由于減速器出的振動(dòng)影響機(jī)器人末端位置的運(yùn)動(dòng)精度和平穩(wěn)性。
2.3機(jī)器人運(yùn)動(dòng)軌跡規(guī)劃
機(jī)器人的運(yùn)動(dòng)軌跡通常是根據(jù)實(shí)際的生產(chǎn)需求規(guī)劃的,機(jī)器人的運(yùn)動(dòng)軌跡規(guī)劃通常在以工控機(jī)為上位機(jī)的計(jì)算機(jī)上進(jìn)行的,將各個(gè)目標(biāo)位置處末端目標(biāo)的位置和方向輸入工控機(jī)中,根據(jù)機(jī)器人運(yùn)動(dòng)學(xué)的逆解,將工業(yè)機(jī)器人各個(gè)軸的運(yùn)動(dòng)量求解出來(lái),并通過(guò)驅(qū)動(dòng)器下發(fā)至各個(gè)軸的驅(qū)動(dòng)電機(jī),是機(jī)器人各軸同時(shí)運(yùn)動(dòng),保證機(jī)器人的末端位置和方向達(dá)到目標(biāo)的運(yùn)動(dòng)位置和方向,實(shí)現(xiàn)機(jī)器人對(duì)生產(chǎn)加工的要求。
2.4機(jī)器人工作環(huán)境管理
工業(yè)機(jī)器人屬于高精密的加工設(shè)備,機(jī)器人對(duì)其周?chē)h(huán)境的溫度、濕度等都有極高的要求。在工業(yè)機(jī)器人的維護(hù)和管理工作中,需根據(jù)機(jī)器人的性能控制設(shè)備周?chē)沫h(huán)境,根據(jù)機(jī)器人的運(yùn)行情況和生產(chǎn)加工的要求,將工業(yè)機(jī)器人安裝在溫度適中、空氣濕度適中的位置,盡量避免工業(yè)機(jī)器人由于周?chē)h(huán)境導(dǎo)致的末端控制精度降低。
3結(jié)論
通過(guò)上述的分析,本文針對(duì)機(jī)電一體化技術(shù)在工業(yè)機(jī)器人控制領(lǐng)域中的應(yīng)用進(jìn)行了分析與研究,分析了機(jī)器人末端位置存在誤差的原因,并提出相應(yīng)檢測(cè)和矯正措施,有利于生產(chǎn)人員在機(jī)器人使用過(guò)程中通過(guò)計(jì)算機(jī)技術(shù)和傳感器技術(shù)精確控制機(jī)器人末端的位置精度,避免影響機(jī)器人的正常使用。