abb机器人心得体会2000字
一直以来,机器人的应用领域主要分为:工业机器人,专业服务机器人,和个人/家用服务机器人。服务机器人部分我们会在以后的文章里介绍;这里只说工业机器人。
对我们普通老百姓来说,工业机器人自然没有那些花哨的服务机器人那么有趣,然而从商业利益来看,现在工业机器人却仍然占据了整个机器人市场的大头:在2008年,它的市场规模大致在190亿美元(包括工业机器人本身,以及相关软件,相关附件以及配置系统等),而同时服务机器人市场估计在110亿美元左右(相关数据参看该网站出的报告简要)。毕竟这个时代还是钱说了算,于是我们可以看到现在国际机器人联合会的主席就来自工业机器人的一家龙头企业ABB了。
机器人编程培训心得体会工业机器人主要用在制造行业,能够做焊接,磨削,喷涂,搬运,分拣,装配,包装等等。和人相比,优点主要有两个:精确和稳定。精确在于它一般能做到零点几个毫米级的运动控制,稳定在于它可以24*7地这么做下去。和其他自控工具相比,优点主要是一个:系统柔性大,即所谓flexibility;一套用于给BMW7系喷涂的机器人,换上BMW5系,只要重新编个程就可以,生产柔性很大。
我个人更愿意把工业机器人看作是传统机械+电子自动化产品的延伸,而不是披着神秘彩的特
高新科技领域。大家也许都见过数控机床,能够以编程的方式,让机器以极高的精度按指定路径运动,从而完成各类工业加工应用。那么绝大部分的工业机器人和数控机床差不多,只是由于机械运动的方式不用,而工业机器人往往有更大的自由运动的空间,而较大的应用灵活性。
好吧,如果你还从没有见过一般工业机器人长什么样,那么请点击该链接。你可以看到,它一般是呈手臂型的,而且底座是固定住,无法移动的,因此我们也把它叫做机械臂。当然光一个机械臂还动不起来,它需要背后的控制系统,一般是像一个柜子一样的东西,里面包含了逻辑控制/运动规划的主计算机和电机驱动等等;这个柜子一般会晾在机械臂一旁。因此,一套完整的可使用的机器人系统至少包括机械臂和控制柜,另外通常还算上一些仿真和应用编程软件等。(于是相应地,一个典型的工业机器人研发机构,也自然设置成机械+电路+软件三部分小组)。
机械上来说,一般机器人的关节可以有两种选择:旋转式(rotational)和平移式(prismatic)。而一个机器人少则3个关节,多则十多个关节,关节的数量决定了机械臂末端能达到的三维位姿空间;
而根据这么多机械关节的不同组合,也可以分出很多种工业机器人类型来:
支架式(笛卡尔坐标式)运动的所谓gantry robot,这类机器人只能在支架上沿笛卡尔坐标系线性移动,一般用来工厂里搬重物,做装备等。这类机器人可以做的很大,比如有做到近四十米,高八米的(可以想象完全是一个可以内部移动的两层楼了);
柱状/球状机器人,这里的柱/球状是指机器人通过每个关节的运动,使其末端点能达到的三维空间范围的形状。(这些个人倒不太常见,可能是用在小型自动化领域内。)
SCARA机器人,有两个旋转关节和末端一个平移关节。这种类型机器人在空间Z轴上是被锁住的,因此常用来插螺钉啊,搬搬小东西啊之类的,很灵活小巧,速度也快。看着干净,还不占地。
最万能的多关节型机器人(articulated robot),这种机器人一般有六个旋转关节(人的手臂也全是旋转关节,不过关节数可比这类型机器人多多了),覆盖工作空间大(能扭出各种姿势来),载重相对较高(更有力)。因此也是几个工业机器人大厂商的主打产品。
并联机器人(parallel robot),这类机器人手臂不像前面介绍的那样一段串联着一段,最终连接到末端,而是直接各段手臂直接连接到末端上。好处是什么?避免了手臂运动误差的串联叠加效应,每一段手臂的控制都或多或少会有误差的,如果是串联,那么前一段手臂的误差会直接叠
加在接下去一段的误差上;这样一段串着一段,误差也就一段积着一段了。(想象一下我们手臂的串联效应,现在如果我要伸手去前方1米处的苹果,于是规划好了以肩膀与上臂60度,上臂与前臂30,前臂和手掌20度的姿态可以拿到,于是闭起眼睛驱动我们的手臂达到这个目标姿态,但由于每个关节的控制总有1度左右的误差范围,那么累加起来,到最后手掌上,离真正的目标姿态就有了3度的角度误差范围。(事实上,由于几何关系,误差不一定是简单的相加,但这里就不细谈了);而并联的好处便是消除了这种串联误差效应,因而能达到很高的运动精度;坏处呢?那就是运动空间受限了,有那么多支手臂一起连着末端,还怎么伸展的出去呢?关于这类机器人的历史可参看这里,其常用在飞行模拟器上;也有用在分拣上,比如号称速度最快的工业机器人-ABB的FlexPicker,最快能在一分钟之内做150次的物品拾起和放下,常常用于在传输带上拣面包抓香肠等。当然,利润空间的降低往往意味着成本降低或技术进步,对消费者来说并不是坏事。因此,现在机器人研发的一个重点方向就是怎样降低成本,以开发出白菜价般的工业机器人系统来,希望通过这种方式来极大地扩张其应用行业的范围和深度。而另一方面,销售工程师们也在竭尽心力,到处搜寻能够被机器人化的具体工艺来,推动其自动化进程。
也许有一天,人类会对"体力劳动"这个名词开始陌生,因为和这个名字有关的所有工作都已被工业机器人来代替;而这些机器人创造出来的财富,便足以支持地球上整个人类去畅游在创造
性的劳动乐趣中了。