Sedmiosý průmyslový robot versus šestiosý průmyslový robot, jaká je síla?

V současné době jsou průmyslové roboty široce používány ve všech oblastech života, ale také jsme zjistili, že průmyslové roboty mají nejen různé tvary, ale také různé počty os. Takzvanou osu průmyslového robota lze vysvětlit odborným pojmem stupeň volnosti. Pokud má robot tři stupně volnosti, může se volně pohybovat podél os X, y a Z, ale nemůže se naklánět ani otáčet. Když se počet os robota zvýší, je pro robota flexibilnější. Kolik os by měli mít průmyslové roboty? Tříosý robot se také nazývá kartézský souřadnicový nebo kartézský robot. Jeho tři osy umožňují robotu pohybovat se podél tří os. Tento druh robota se obecně používá pro jednoduché manipulační práce. Čtyřosý robot se může otáčet podél os X, y a Z. Na rozdíl od tříosého robota má nezávislou čtvrtou osu. Obecně lze říci, že robot SCARA lze považovat za čtyřosý robot. Pět os je konfigurace mnoha průmyslových robotů. Tito roboti se mohou otáčet ve třech prostorových cyklech X, y a Z současně, mohou se otáčet tak, že se spoléhají na osu na základně a na osu s flexibilní rotací ruky, což zvyšuje jejich flexibilitu. Šestiosý robot může procházet osami X, y a Z a každá osa se může otáčet nezávisle. Největší rozdíl od pětiosého robota je v tom, že existuje další osa, která se může volně otáčet. Představitelem šestiosého robota je robot youao. Prostřednictvím modrého krytu na robotu můžete jasně vypočítat počet os robota. Sedmiosý robot, také známý jako redundantní robot, ve srovnání s šestiosým robotem, přídavná osa umožňuje robotu vyhnout se některým konkrétním cílům, usnadnit koncovému efektoru dosažení konkrétní pozice a může se flexibilněji přizpůsobit určitému speciálnímu pracovnímu prostředí. S nárůstem počtu os roste i flexibilita robota. V současných průmyslových aplikacích se však nejvíce používají tříosé, čtyřosé a šestiosé průmyslové roboty. V některých aplikacích totiž není vyžadována vysoká flexibilita, tříosé a čtyřosé roboty mají vyšší nákladovou efektivitu a také tříosé a čtyřosé roboty mají velké výhody v rychlosti. V budoucnu, v odvětví 3C, které vyžaduje vysokou flexibilitu, bude mít sedmiosý průmyslový robot místo ke hraní. Se svou rostoucí přesností v blízké budoucnosti nahradí ruční montáž přesných elektronických výrobků, jako jsou mobilní telefony. Jaká je výhoda sedmiosého průmyslového robotu oproti šestiosému průmyslovému robotu? Jaké jsou technicky problémy šestiosých průmyslových robotů a jaké jsou silné stránky sedmiosých průmyslových robotů? (1) Zlepšit kinematické charakteristiky V kinematice robota tři problémy velmi omezují pohyb robota. První je singulární konfigurace. Když je robot v singulární konfiguraci, jeho koncový efektor se nemůže pohybovat v určitém směru nebo aplikovat točivý moment, takže singulární konfigurace výrazně ovlivňuje plánování pohybu. Šestá osa a čtvrtá osa šestiosého robota jsou kolineární Druhým je přeběhnutí kloubu. V reálné pracovní situaci je úhlový rozsah každého kloubu robota omezený. Ideální stav je plus minus 180 stupňů, ale mnoho kloubů to nezvládne. Sedmiosý robot se navíc může vyhnout příliš rychlému pohybu úhlové rychlosti a zajistit rovnoměrnější rozložení úhlové rychlosti. Rozsah pohybu a maximální úhlová rychlost každé osy sedmiosého robota Xinsong Za třetí, v pracovním prostředí existují překážky. V průmyslovém prostředí se v mnoha případech vyskytují různé environmentální překážky. Tradiční šestiosý robot dokáže nejen změnit polohu koncového mechanismu, aniž by změnil polohu koncového mechanismu. (2) Zlepšit dynamické vlastnosti U sedmiosého robota může využití jeho redundantních stupňů volnosti nejen dosáhnout dobrých kinematických charakteristik prostřednictvím plánování trajektorie, ale také využít jeho strukturu k dosažení nejlepšího dynamického výkonu. Sedmiosý robot může realizovat redistribuci kloubového momentu, což zahrnuje problém statické rovnováhy robota, to znamená, že síla působící na konec může být vypočtena pomocí určitého algoritmu. U tradičního šestiosého robota je síla každého kloubu jistá a její rozložení může být velmi nerozumné. U sedmiosého robota však můžeme upravit točivý moment každého kloubu pomocí řídicího algoritmu tak, aby točivý moment nesený slabým článkem byl co nejmenší, takže rozložení točivého momentu celého robota je rovnoměrnější a rozumnější. (3) Tolerance chyb V případě selhání, pokud selže jeden kloub, tradiční šestiosý robot nemůže pokračovat v dokončení práce, zatímco sedmiosý robot může pokračovat v normální práci přenastavením přerozdělení rychlosti poškozeného kloubu (kinematická odolnost proti poruchám) a krouticí moment vadného spoje (dynamická tolerance chyb). Ať už z hlediska produktu nebo z hlediska aplikace, sedmiosý průmyslový robot je stále ve fázi předběžného vývoje, ale velcí výrobci prosadili relevantní produkty na velkých výstavách. Lze si představit, že jsou velmi optimističtí ohledně jeho budoucího rozvojového potenciálu. -KUKA LBR iiwa V listopadu 2014 společnost KUKA poprvé uvedla na trh první robot KUKA lbriiwa se 7 stupni volnosti na světlo na výstavě robotů China International Industry Expo. Sedmiosý robot Lbriiwa je navržen na základě lidské paže. V kombinaci s integrovaným senzorovým systémem má světelný robot programovatelnou citlivost a velmi vysokou přesnost. Všechny osy sedmiosého lbriiwa jsou vybaveny vysoce výkonnou funkcí detekce kolize a integrovaným snímačem točivého momentu kloubu pro realizaci spolupráce člověk-stroj. Sedmiosý design umožňuje výrobkům KUKA vysokou flexibilitu a snadno překonává překážky. Konstrukce robota lbriiwa je vyrobena z hliníku a jeho vlastní hmotnost je pouze 23,9 kg. Existují dva druhy zátěží, 7 kg a 14 kg, což z něj dělá první lehký robot se zátěží nad 10 kg. - ABB YuMi Dne 13. dubna 2015 společnost abb oficiálně uvedla na trh na průmyslové výstavě v Hannoveru v německém Hannoveru první dvouramenný průmyslový robot Yumi na světě, který skutečně přináší spolupráci člověk-stroj. Každé jedno rameno Yumi má sedm stupňů volnosti a tělesná hmotnost je 38 kg. Zatížení každého ramene je 0,5 kg a přesnost opakovaného polohování může dosáhnout 0,02 mm. Proto je vhodný zejména pro montáž drobných dílů, spotřební zboží, hračky a další obory. Od přesných dílů mechanických hodinek až po zpracování mobilních telefonů, tabletových počítačů a dílů stolních počítačů není Yumi žádný problém, což odráží vynikající vlastnosti redundantního robota, jako je rozšíření dosažitelného pracovního prostoru, flexibilita, svižnost a přesnost. - Yaskawa Motoman SIA Společnost YASKAWA electric, známý výrobce robotů v Japonsku a jedna ze „čtyř rodin“, také uvedla na trh řadu produktů sedmiosých robotů. Roboty řady SIA jsou lehké agilní sedmiosé roboty, které mohou poskytovat humanoidní flexibilitu a rychle akcelerovat. Lehká a efektivní konstrukce této řady robotů je velmi vhodná pro instalaci v úzkém prostoru. Řada SIA může poskytnout vysoké užitečné zatížení (5 kg až 50 kg) a velký pracovní rozsah (559 mm až 1630 mm), což je velmi vhodné pro montáž, vstřikování, kontrolu a další operace. Kromě lehkých sedmiosých robotických produktů Yaskawa uvedla na trh také sedmiosý robotický svařovací systém. Jeho vysoký stupeň volnosti dokáže udržet co nejvhodnější držení těla pro dosažení vysoce kvalitního svařovacího efektu, zvláště vhodného pro svařování vnitřních ploch a dosažení nejlepší polohy přiblížení. Kromě toho může mít výrobek uspořádání s vysokou hustotou, snadno se vyhnout interferenci mezi ním a hřídelí a obrobkem a může vykazovat vynikající funkci vyhýbání se překážkám. -Čím inteligentnější, tím více Presto mr20 Již na konci roku 2007 vyvinula společnost Na bueryue robota se sedmi stupni volnosti „Presto mr20“. Přijetím sedmiosého designu může robot provádět složitější pracovní postupy a pohybovat se v úzké pracovní oblasti jako lidská paže. Kromě toho přední konec robota Točivý moment (zápěstí) je asi dvakrát větší než u původního tradičního šestiosého robota. Točivý moment standardní konfigurace je 20 kg. Nastavením akčního rozsahu unese až 30 kg předmětů, pracovní rozsah je 1260 mm a přesnost opakovaného polohování je 0,1 mm. Přijetím sedmiosé struktury může mr20 pracovat ze strany obráběcího stroje při odebírání a pokládání obrobků na obráběcí stroj. Tímto způsobem zlepšuje efektivitu přípravy a údržby předem. Prostor mezi obráběcími stroji lze zmenšit na méně než polovinu tradičního šestiosého robota. Kromě toho společnost nazhibueryue vydala také dva průmyslové roboty, mr35 (se zatížením 35 kg) a mr50 (s zatížením 50 kg), které lze použít v úzkých prostorách a místech s překážkami. -OTC sedmiosý průmyslový robot Společnost Odish of daihen group v Japonsku uvedla na trh nejnovější sedmiosé roboty (fd-b4s, fd-b4ls, fd-v6s, fd-v6ls a fd-v20s). Díky rotaci sedmé osy mohou realizovat stejné kroucení jako lidská zápěstí a svařování po dobu delší než jeden týden; navíc sedmiosé roboty jsou lidské (fd-b4s, fd-b4ls) svařovací kabel je ukrytý v těle robota, takže není třeba věnovat pozornost rušení mezi robotem, svařovacím přípravkem a obrobkem během výukový provoz. Akce je velmi plynulá a stupeň volnosti svařovacího postoje byl vylepšen, což může kompenzovat vadu, že tradiční robot nemůže vstoupit do svařování kvůli interferenci s obrobkem nebo svařovacím přípravkem. -Baxter a Sawyer přehodnotili robotiku Rethink robotics je průkopníkem kooperativních robotů. Mezi nimi dvouramenný robot Baxter, který byl poprvé vyvinut, má sedm stupňů volnosti na obou ramenech a maximální pracovní rozsah jednoho ramene je 1210 mm. Společnost Baxter může zpracovat dvě různé úlohy současně, aby se zvýšila použitelnost, nebo zpracovat stejnou úlohu v reálném čase, aby se maximalizoval výstup. Sawyer, uvedený na trh v loňském roce, je jednoramenný sedmiosý robot. Jeho ohebné spoje používají stejný sériový pružný ovladač, ale ovladač použitý v jeho spojích byl přepracován, aby byl menší. Protože je přijat sedmiosý design a pracovní rozsah je rozšířen na 100 mm, může dokončit pracovní úkol s větším zatížením a zatížení může dosáhnout 4 kg, což je mnohem větší než 2,2 kg užitečného zatížení robota Baxter. Sedmiosý robot Yamaha řady Ya V roce 2015 Yamaha uvedla na trh tři sedmiosé roboty „ya-u5f“, „ya-u10f“ a „ya-u20f“, které jsou poháněny a ovládány novým ovladačem „ya-c100“. 7osý robot má e-osu ekvivalentní lidskému lokti, takže může volně dokončit ohýbání, kroucení, natahování a další akce. I v úzké mezeře, kde je pro robota obtížné provést operaci pod 6 osami, lze operaci a nastavení dokončit hladce. Kromě toho dokáže také realizovat nízkou pozici v podřepu a akci navíjení kolem zadní části zařízení. Je použit aktuátor s dutou konstrukcí a kabel zařízení a vzduchová hadice jsou zabudovány v mechanickém rameni, které nebude zasahovat do okolního zařízení a může realizovat kompaktní výrobní linku.