時間:2022-08-06 09:08:05
序論:在您撰寫機(jī)器人領(lǐng)域中機(jī)電一體化技術(shù)的應(yīng)用時,參考他人的優(yōu)秀作品可以開闊視野,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,軟件則是通過計算機(jī)開發(fā)的機(jī)器人的控制系統(tǒng),軟件中集成了機(jī)器人的運動控制算法、傳感器反饋數(shù)據(jù)處理算法等。由于在工業(yè)生產(chǎn)制造過程中,機(jī)器人應(yīng)用在搬運、碼垛、噴涂、焊接等領(lǐng)域時,機(jī)器人的運動控制較為固化,大部分是通過示教模式,使機(jī)器人按照預(yù)定的運動軌跡運動,重復(fù)相同的動作,因此,在機(jī)器人的實際控制中較為簡單,但對于高精度的運動控制中,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)器人的運動軌跡,保證最終的運動精度。
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,相對于大型機(jī)械制造設(shè)備而言,其設(shè)計精度要求較高,對機(jī)器人中各個零件精度要求較高,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動精度,在機(jī)器人各個機(jī)械部件的制造加工過程中對其精度有較高的要求,否則無法滿足機(jī)器人運動精度的要求。在工業(yè)機(jī)器人的核心零部件(電機(jī)、機(jī)械臂)的加工過程中由于零件的精度沒有達(dá)到設(shè)計要求,在機(jī)器人長期運動工作過程中,影響機(jī)器人的運動精度定位,由此導(dǎo)致機(jī)器人末端運動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)器人的六個軸的運動都是旋轉(zhuǎn)運動;一種是直線運動機(jī)器人,即機(jī)器人的各軸的運動均是直線運動,此類機(jī)器人通常用于上下料設(shè)備中。機(jī)器人運動必然涉及到動力的傳遞,從機(jī)器人各軸的驅(qū)動電機(jī)傳送至末端位置的過程中,各個傳動件的精度都會影響機(jī)器人末端的運動精度。由于工業(yè)機(jī)器人對運動精度要求較高,目前國內(nèi)的技術(shù)無法制造高精度減速器,國內(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,每個傳動環(huán)節(jié)的傳動精度都會影響機(jī)器人末端的運動位置,且前端的運動誤差會隨著傳動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)計之初各個零件的裝配精度設(shè)計不合理,導(dǎo)致在機(jī)器人使用過程中傳動鏈各級的運動關(guān)系異常,在工業(yè)機(jī)器人動力傳遞的過程中喪失了各軸的運動精度和末端執(zhí)行件的位置精度,無法保證機(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的定位精度較高,但隨著使用時間的增加,機(jī)器人精度下降,通常是由于機(jī)器人各個零部件的磨損導(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)運動,重復(fù)定位精度較高,但由于末端負(fù)載以及各個零部件的磨損,導(dǎo)致機(jī)器人定位精度和重復(fù)定位精度較差,各級誤差隨著傳動鏈從電機(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)運動位置檢測
在機(jī)器人各軸的電機(jī)與氣缸安裝之初,電機(jī)與氣缸的運動精度都經(jīng)過嚴(yán)格的檢測與校準(zhǔn),例如電機(jī)一般都是采用伺服電機(jī),且各個電機(jī)上安裝編碼器用于檢測電機(jī)旋轉(zhuǎn)的角度,通過編碼器的反饋數(shù)據(jù)接入電機(jī)的伺服驅(qū)動器中控制電機(jī)旋轉(zhuǎn)的角度,使電機(jī)的實際旋轉(zhuǎn)角度與目標(biāo)角度一致,保證電機(jī)端動力源的運動精度。同樣,做直線運動的氣缸機(jī)械臂的伸出與退回的距離經(jīng)過限位擋塊的校正同樣可以保證各個氣缸運動量的精確性,由此保證機(jī)器人末端位置的運動精度。
2.2機(jī)器人核心部件檢測
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傳感器,檢測減速器位置處的振動情況,由此判斷機(jī)器人運動的平穩(wěn)性,若減速器位置處真的傳感器的振動頻率過快、振幅較大則表明減速器運行存在異常應(yīng)針對減速器位置進(jìn)行檢查和維護(hù)確保各個減速器的正常工作,以免由于減速器出的振動影響機(jī)器人末端位置的運動精度和平穩(wěn)性。
2.3機(jī)器人運動軌跡規(guī)劃
機(jī)器人的運動軌跡通常是根據(jù)實際的生產(chǎn)需求規(guī)劃的,機(jī)器人的運動軌跡規(guī)劃通常在以工控機(jī)為上位機(jī)的計算機(jī)上進(jìn)行的,將各個目標(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)器人運動學(xué)的逆解,將工業(yè)機(jī)器人各個軸的運動量求解出來,并通過驅(qū)動器下發(fā)至各個軸的驅(qū)動電機(jī),是機(jī)器人各軸同時運動,保證機(jī)器人的末端位置和方向達(dá)到目標(biāo)的運動位置和方向,實現(xiàn)機(jī)器人對生產(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)器人對其周圍環(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)備周圍的環(huán)境,根據(jù)機(jī)器人的運行情況和生產(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)器人由于周圍環(huán)境導(dǎo)致的末端控制精度降低。
3結(jié)論
通過上述的分析,本文針對機(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)檢測和矯正措施,有利于生產(chǎn)人員在機(jī)器人使用過程中通過計算機(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。