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资本看好工业机器人,看机器人如何解决需求问题

发布时间:2019-8-14 12:45:56    浏览:9


自20世纪60年代以来,经过六十年的迅速发展,制造业行业对产品加工精度要求不断提高,而人力成本在逐年上升,工厂企业开始使用工业机器人替代人力操作。另外,由于某些高危、有毒等恶劣的工作环境不利于人类健康,这些工作对工业机器人产生强烈的诉求。

近年来,工业机器人已逐渐成为现代生产工艺的重要组成部分及未来发展趋势。伴随信息产业的进步,尤其是人工智能和机器学习领域的突破,工业机器人朝着智能化的方向发展。

现阶段,我国主要的工业机器人有焊接、搬运、喷漆、切割、包装、码垛机器人。主要的应用领域为汽车行业、电子电气行业等,在中国制造业向“智”造业转型的背景下,工业机器资本市场发展看好!

工业机器人核心技术有待提高

控制器、伺服电机、减速器时工业机器人的核心部件,但是由于我国工业机器人发展起步较晚,技术相对较落后,目前我国的工业机器人核心技术零件仍然大量依赖进口,我国企业业普遍存在自主创新研发意识不足、研发投入不够等问题,削弱了国内企业在面的国外竞争对手的核心竞争力。

同时,我国机器人产业链的中游本体制造和下游集成开发的厂商竞争激烈,工业机器人应用场景广泛,例如冲压、焊接、涂装、机械和简单装配等,下游市场需求分散,国内暂时没有建立有效的细分标准,行业将处于完全竞争的状态。

综合看来,当前工业机器人在软件、算法、硬件、机械四方面仍然面临着较大的问题,如工业机器人操作算法过程中数据连接失败、系统文件丢失等;硬件问题中系统死机、轴运行异响或运行抖动,软件问题中的电机过热过载等。都是我国工业机器人目前在运行过程中存在的问题.


机器人在运行过程中会发生抖动问题,引起抖动的主要原因

一:激励的频率落在系统传递函数极点附近

例如双惯量系统(关节传动的一种常见建模)中,弹性系数和负载决定了系统极点,如果极点附近存在周期性激励,则易引发共振。

二:驱动控制环路难以通过一套参数适配所有工况

如为正常负载调试的参数,在驱动大惯量负载时,为了提供较大的力矩输出,闭环控制中需要较大的误差量。因此在电机出力发生快速变化时,难以快速达到稳定。

由于企业出于对成本考虑,减速器末端一般不会加装编码器,位置反馈只能反映电机输出端的实时位置,因此对抖动的观测比较困难。而且,通用机器人系统现场工况的多样性与时变性,也导致了抖动问题难以抑制。


抑制抖动的方法

1.观测器法,通过预估本体末端位置来实现

2。阻尼法,提取振动速度信息,并施加一个与其反向的阻尼

3.滤波器法,通过增益补偿消除陷波引起的相位误差,对共振频点进行陷波滤波

4.驱动器参数整定与动态适配,根据负载情况适配恰当的驱动器参数,以实现对振动的有效控制,负载惯量的识别可以由控制器完成、亦可由驱动完成

5。力矩前馈,基于动力学的力矩前馈,适配大动态范围的负载变化

6.运动学优化,对不同的运动段合理规划加速度/加加速度以减少抖动发生,通过路径优化或速度规划尽量减少共振发生的可能性/影响程度

7。减弱激励强度,一个典型的周期性激励:减速器传达精度的变化,由于加工与安装的不完美,减速器在传动过程中会附加周期性的干扰,形成共振激励源,通过优化核心零部件的品质,有助于控制激励幅度,进而抑制振动


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