國產機器人正在加速行業應用與技術突破強
2023-5-25 來源：- 作者：-
配天機器人新行業，新技術。
5月17日，配天機器人總經理索利洋亮相第十三屆中國國際機器人高峰論壇主論壇，并圍繞“配天機器人新行業，新技術”這一主題，展開演講。
當天，配天機器人總經理索利洋從五個方面介紹了配天機器人近兩年的一些行業與技術突破，分別是：智能非速餐具檢品機；免示教焊接系統應用；多機聯動焊接應用；零奇異軌跡規劃功能；MotionAI。
演講實錄：
智能非速餐具檢品機
索總介紹，目前常用的非速餐具類型很多，包括一次性的紙盤、紙板，還有各種商品的紙質包裝。這類產品在生產過程中，多多少少會帶有各種瑕疵。在以往的制造型企業中，檢測這些產品的瑕疵主要依靠人工的眼睛直接進行觀測，常遇到的瑕疵包括黑板、細孔、油污、水印、撕裂、鋼絲等。
目前，配天機器人推出的首創非速餐具檢品機產品線已經廣泛應用于非速產品的國內頭部企業生產過程中。這個產品帶來的突破有：檢測質量十分可靠，基本上可以把肉眼能夠看到的99%以上的缺陷全部檢測出來，同時成本很低，一臺機器的成本相當于八個人工成本，換產也非常方便。為了滿足非速產品的各種形狀，配天機器人做了可以適用于各種形象產品的輔助夾具和輔助檢測設備，同時效率很高，可以達到每分鐘180件，是人工的三倍。適應性也強，布置靈活。
免示教焊接系統應用
索總表示，客戶在做焊接應用的時候，由于工件種類的多樣性，焊接每次都較示教，如果每個工件焊接之前都要做非常詳細的掃描來確定工件的形狀，效率很低。針對產品類型一致，但由于尺寸不同，造成了產品的型號比較多的情況，配天機器人開發了專門針對某種特定產品的免示教焊接系統。
這個焊接系統解決了工件種類多的問題，大大提高了用戶用機器人做焊接的工作效率，并且提升了產品品質。用這種系統只需要先通過操作工人把要焊接的產品類型或者產品參數輸入到機器人焊接系統，然后機器人通過簡單的掃描幾個基本的位置點，就可以實現從頭到尾的焊接。
多機聯動焊接應用
從焊接的角度來說，多機聯動焊接一直是一個難度比較大的應用，它考慮到多臺機器人的協同工作，而且對于協同的工作精度和效率要求比較高。目前在汽車領域，有很多汽車零部件需要多機聯動焊接，來保證整個工件的焊接精度。
能做到多機聯動有幾種方式，一種從技術上來說叫半聯動，這種聯動是通過機器人的編程、指令來實現機器人和機器人之間通過IO點觸發進行簡單的同步，這種同步精度不高，而且效率比較低。
所謂的真聯動，是一臺機器人的控制系統同時控制多臺機器人運動，多臺機器人本體的軸在一臺機器人的控制系統里做統一的規劃，這樣可以做到多臺機器人在一條伺服總線上得到真聯動，保證指令的軌跡精度，也可以保證所有焊接點的實時性。
這種聯動技術有幾個難點，一個是在處理器的處理能力上提了更高的要求，要完成多臺本體的軌跡規劃，考慮每個電機的速度和轉距的約束，特定負載的情況下加速度的約束。二是算法處理能力的提升，機器人控制算法方面要做到算法的效率很高，計算速度要快。三是伺服電機性能的提升，伺服電機是執行每一個機器軸運動的直接機構，伺服電機的跟隨性準不準，好不好，跟伺服電機的性能息息相關。四是對系統整體的穩定性要求更高。但凡有一臺機器人出現了故障，整個焊接就會出現報廢。針對多機聯動的通訊，包括每臺機器人在焊接過程中的穩定性，對焊機和焊箱的配合也提了更高的要求。
配天機器人自主研發，驅控一體的多機聯動的控制系統，是通過一次開的總線，實現了精確的多機聯動技術。
零奇異軌跡規劃功能
機器人在做空間解算的時候，它是有空間奇異點的，機器人行業常遇到三類奇異點，第一類叫腕部奇異點，也就是機器人的第五軸該度為0的時候，它的四軸和六軸會貢獻或者同軸，這種情況下，在空間解算的時候，如果對四軸或者六軸不限制，很有可能會出現在某些空間位置基本不變的情況下，四軸或者六軸會出現猛的旋轉。
第二類肩部奇異點，這個是機器人手腕中心和一軸的關節在同一條實現上的時候會出現的奇異點，實際上也會出現類似的情況，這種情況下編程會出現某些軸的突然旋轉。
第三類是肘部奇異點，主要是機器人的手腕中心與關節的二軸三軸處于同一平臺的時候。這幾個位置都在數學解散的時候造成了很大的困難。在實際應用中，有經驗的工程師都會盡量避免機器人在整個路徑過程中出現這三種姿態。
配天機器人針對這種情況，推出了一個改零奇異軌跡規劃功能SFTP，能夠保證機器人可以非常平順的通過奇異點，而且不會出現任何突然的軸加速旋轉，從而使之自動平滑的通過。
MotionAI智能運動控制功能
機器人運動的時候，軌跡誤差來源非常多，包括DH參數誤差、種力形變、電機跟隨誤差、減速器形變等其他軟件算法的誤差。為了提高機器人的軌跡精度，除了依靠傳統的各種機械測量與傳統算法，配天機器人引入了AI，來實現重復定位精度的進一步提升。
在生產和加工過程中，因為大多數的機器人軌跡都是重復運動的一個固定軌跡，可以通過智能迭代學習的控制原理，將誤差反向補償到原始的軌跡中，從而提升軌跡精度。
同時MotionAI魯棒性比較強，可以應對各種復雜的非線性系統，這種功能在改善機器人在激光切割的精度、啟停抖動、機器人整體性能等方面都有一定的改善，無需專業的人員操作就可以開啟自學習的功能。
在高速激光切割領域，對軌跡精度要求很高。MotionAI智能運動控制功能功能滿足了機器人在高速平面激光切割的軌跡精度的要求。
索總表示，目前配天機器人是一家研發中心在北京，生產基地在安徽蚌埠的機器人本體制造企業，完全自主開發機器人控制系統以及機器人的伺服系統。據透露，配天今年將會推出一系列大負載工業機器人，從2.7米到3.1米，負載范圍從130公斤到280公斤，不斷完善產品矩陣。
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如果您有機床行業、企業相關新聞稿件發表，或進行資訊合作，歡迎聯系本網編輯部， 郵箱：skjcsc@vip.sina.com
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