科普系列——工业机器人及应用漫谈

工业机器人离线编程

你了解广义的机器人跟工业机器人有什么区别吗?工业机器人的定义是什么,有哪些类型?科普漫谈带你走近工业机器人。

在国际通用的标准中,机器人的定义是自动执行任务的机器装置。也就是说,天上飞的无人机,水中的潜水鱼雷,任何一种自动装置,在广义范围里都可以被称为机器人。而今,机器人在近十年中迅速成为科技热点,我们通常所提到的机器人,则一般分为两个类别:具备一定智能功能、且外形拟人化的 “类人”机器人(Humanoid Robot),以及我们今天要重点介绍的工业机器人,也就是 Industrial Robot。

具有“人形”特征的机器人往往应用于与人类互动、代替或帮助我们完成一些工作,它的技术应用偏重于 “智力”、“语言”、“手眼结合”等方面,这些应用我们在后面也会谈到。工业机器人大多数以机械臂的形式呈现,是具有多关节、多自由度,应用于工业领域的工具。

在全世界,工业机器人已经具有几十年的历史,从80年代开始已批量使用于生产制造行业中。现代的工业机器人更加智能——先进的控制器附带或允许更多“类人”机器人具有的功能,使其应用于工业,例如根据视觉反馈执行任务,通过力度传感器实现安全的人机互动,以及利用机器学习寻找操作的最佳路径等等。

工业机器人的构成一般为三个部分:工业机器人类型

  • 控制器——相当于机器人的“大脑”,它包括中央控制器,处理器,运算器,软件,输出入接口,内存等等。
  • 机器人——大多数是机械臂的形式,也有例如并联(也叫Delta)或水平(Scara)机器人,在RoboDK的机器人模型库中可以找到它们。机器人“身体”包括马达,旋转轴,加减速器,脉冲计数器等等。
  • 控制手柄——也被称为示教器,与控制器相连,相当于机器人的有线遥控器。

根据国际机器人联合会(International Federation of Robotics)的报告,工业机器人在全世界的平均购买数量每年增长约12%,越来越多的机器人加入到汽车制造,电子电气,金属化工等行业中,不断为企业提高生产力。报告称,2016至2019年之间,全世界范围内将一共安装140万余台工业机器人;截止至2019年,全世界会有260万台工业机器人在各行各业中作业。

工业机器人有哪些最常见的应用呢?

重型机器人的优势是实现人力无法完成的、或具有一定“危险性”的工作。例如,激光焊接,激光切割,铣削打磨,喷漆,码垛等等。这类机器人用料厚重,金属感强,根据实际操作的工件重量、空间范围等需要,载荷可达几百甚至上千公斤。

重复性的机械式作业,是对人力资源的低效利用(人很难长期坚持做同一种工作),企业面临人员不稳定、用工难的问题。轻型工业机器人外形小巧,可用于取放,分拣,零件装配等,重复性强且稳定可靠。这类机器人可使用铝合金材料外壳,载荷仅为几公斤。

在今天,利用传感器等技术,工业机器人的“智力”大大提高,有向类人机器人靠拢的趋势。协作型机器人(Cobots)提供方便安全的人机合作场景,增加生产、医疗以及娱乐等的可能性,为工业机器人开拓出一片全新的市场。

通过RoboDK离线编程软件,用户可以轻松使用工业机器人完成应用、且并不局限于生产制造等行业。例如,我们的客户案例中包括:传媒公司使用工业机器人布置动态舞台,艺术工作室利用工业机器人雕刻产品,搭配手机摄像头及软件后、工业机器人可用于人像素描,安装在吧台边的机械臂为顾客磨出“手”冲咖啡等等,这些应用实例在我们今后的博客里会陆续介绍到。

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