百格拉直角坐标机器人的应用探讨

一、机器人在我国的前景

应该说中国是最需要又最不需要机器人的国家。中国人口众多,劳动力资源丰富且廉价,从这一层面说用一个贵而笨重的机器人还不如雇一个人来的便宜,但是我国要做世界强国就必须用最少的资源作更多的事,我们的企业必须尽可能的采用高新技术来更高效率的生产,以高竞争力取胜,这就需要很多的机器人,人是没有机器人那样的精确率,准确率和高效率的。可能会有人失业,但创造的就业机会更多,社会所得的利益会更多。我相信在不久将来,机器人产业会如同汽车一样成为国家的经济支柱产业,美国是‘汽车上的国度’,中国可以成为‘站在机器人肩膀上的国家’。

二、工业机器人技术现状及国内外发展的趋势

国外机器人领域发展近几年有如下几个趋势:

1．工业机器人性能不断提高(高速度、高精度、高可靠性、便于操作和维修),而单机价格不断下降,平均单机价格从91年的10．3万美元降至97年的6．5万美元。

2．机械结构向模块化、可重构化发展。例如关节模块中的伺服电机、减速机、检测系统三位一体化；由关节模块、连杆模块用重组方式构造机器人整机；国外已有模块化装配机器人产品问市。

3．工业机器人控制系统向基于PC机的开放型控制器方向发展,便于标准化、网络化；器件集成度提高,控制柜日见小巧,且采用模块化结构；大大提高了系统的可靠性、易操作性和可维修性。

4．机器人中的传感器作用日益重要,除采用传统的位置、速度、加速度等传感器外,装配、焊接机器人还应用了视觉、力觉等传感器,而遥控机器人则采用视觉、声觉、力觉、触觉等多传感器的融合技术来进行环境建模及决策控制；多传感器融合配置技术在产品化系统中已有成熟应用。

5．虚拟现实技术在机器人中的作用已从仿真、预演发展到用于过程控制,如使遥控机器人操作者产生置身于远端作业环境中的感觉来操纵机器人。

我国的工业机器人从80年代“七五”科技攻关开始起步,在国家的支持下,通过“七五”、“八五”科技攻关,目前已基本掌握了机器人操作机的设计制造技术、控制系统硬件和软件设计技术、运动学和轨迹规划技术,生产了部分机器人关键元器件,开发出喷漆、弧焊、点焊、装配、搬运等机器人；其中有130多台套喷漆机器人在二十余家企业的近30条自动喷漆生产线(站)上获得规模应用,弧焊机器人已应用在汽车制造厂的焊装线上。但总的来看,我国的工业机器人技术及其工程应用的水平和国外比还有一定的距离,如:可靠性低于国外产品；机器人应用工程起步较晚,应用领域窄,生产线系统技术与国外比有差距；在应用规模上,我国已安装的国产工业机器人约200台,约占全球已安装台数的万分之四。以上原因主要是没有形成机器人产业,当前我国的机器人生产都是应用户的要求,“一客户,一次重新设计”,品种规格多、批量小、零部件通用化程度低、供货周期长、成本也不低,而且质量、可靠性不稳定。因此迫切需要解决产业化前期的关键技术,对产品进行全面规划,搞好系列化、通用化、模化设计,积极推进产业化进程。

三、百格拉公司机器人技术概述

1、直线导轨简介

直线导轨由精制铝型材、齿型带、直线滑动导轨和伺服电机等组成。作为运动框架和载体的精制铝型材其截面形状通过有限元分析法来优化设计,生产中的精益求精确保其强度和直线度。采用轴承光杠和直线滑动导轨作为运动导轨。运动传动机构采用齿型带,齿条或滚珠丝杠。各种导轨在各行业中经多年大量实用和不断完善使其在可靠性、降噪音、承载力、免维护等方面及整体性能均达到世界最优。

2、二维机器人:

多维机器人是各种单根直线导轨的组合。我们提供组装好的整体机器人,包括手爪和控制系统等,通电就工作的交钥匙机器人。也可以只提供机器人,其它部分用户自己配。

四、百格拉坐标机器人的应用

1．TLS100横向喷码系统

TLS100是百格拉公司专为激光喷码系统提供的标准配置,装上打印头就构成喷码系统,它有16个程序可供客户选择,每次可在20个位置喷码,可以在前进和后退方式下精确喷码。可在传送带速度变化时,和在加速和减速过程中精确喷码。它能够驱动较重的激光喷码系统, 如CO2和YAG光源。TLS100带有喷码系统所需要的全部输出控制,来完成各种要求的喷码工作。一个导轨上可以带多个喷码头。

TLS100系统可改善已有的喷码过程,它是非接触性的,不用油墨。所有的系统参数用户可以方便通过操作器输入和修改,而不需要编程,并且所有的输入和输出信号都是光电隔离的。

主要用于以下行业:

包装行业,印刷行业,粘标行业,自动化,食品,医药等。

2．TMS100横向喷墨系统

TMS100是我公司提供的标准配置,装上打印头就构成喷码系统。它有16个程序可供客户选择,每次可有20个打印点,可在前进和后退方式下打印。这种系统可以执行高速打印任务,可以是喷墨,也可以是激光打印,TMS100是替班接触式喷码机变为非接触式的最理想的标记系统。所有的参数用户可以通过操作器输入和修改,不需要编写程序,并且所有输送给标记系统的信号都是光电隔离的,一个导轨上可以带多个喷码头。

主要用于以下行业:

包装行业,印刷行业,贴标行业,自动化,食品,医药等。

五、机器人发展的希望与困难

机器人技术是高技术的重要组成部分,其产业化的进程在我国刚刚起步,虽然取得了一定的成绩,但仍然存在很多困难和不足,因此更需要多方面的关心和支持。

国家政策支持,是加速高新技术产业化的重要前提。根据我国政府有关部门应组织力量进行充分地调查研究,在此基础上,制定切实可行的推广、应用机器人和促进机器人研究开发的倾斜政策。如在税收、投资和贷款方面对机器人产业实行扶持政策。日本政府通过制定政策,采取一系列措施鼓励企业应用机器人,为日本机器人在国内开拓市场的经验值得我们借鉴。另外,对机器人用户,可以考虑给予一定的资金补贴,以鼓励购买．为了避免危险恶劣的工作环境导致的工伤事故和职业病,保护工人的身心安全,对一些特殊工种,如喷涂,铸造等通过劳动法强制采用工业机器人来代替．这样可以大大增加工业机器人的需求数量。

我国的机器人产业化必须由市场来拉动。机器人作为高技术,它的发展与社会的生产、经济状况密切相关。机器人的研制、开发只有从技术上实现可能性大为原则选择机器人优先应用的领域,并以此为突破口,向其他领域渗透、扩散至为重要。

机器人知识的普及程度对机器人产业化的进程也起着很大的制约作用。试想如果我们的最终机器人用户对机器人都感到神秘莫测．并心存放而远之的态度,谈何机器人产业的发展？因此国家和有关企业都应把机器人知识的科普宣传放在一个很重要的位置。

我国机器的应用人要顺利走上市场,实现产业化,还是需要各方面的共同努力。

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