Branschnyheter
0102030405
Sjuaxlig industrirobot vs sexaxlig industrirobot, vad är styrkan?
2023-12-08
Under de senaste åren har multinationella robotjättar lanserat sjuaxliga industrirobotar för att ta vara på den avancerade nya marknaden, vilket har utlöst vårt djupgående tänkande om den sjuaxliga industriroboten. Vilka är dess unika tekniska fördelar, forsknings- och utvecklingssvårigheter, och vilka industriella sjuaxliga robotprodukter har släppts internationellt de senaste åren? Hur många axlar ska en industrirobot ha?
För närvarande har industrirobotar använts flitigt i alla samhällsskikt, men vi fann också att industrirobotar inte bara har olika former, utan också har olika antal axlar. Den så kallade industrirobotens axel kan förklaras med den professionella termen frihetsgrad. Om roboten har tre frihetsgrader kan den röra sig fritt längs X-, y- och Z-axlarna, men den kan inte luta eller rotera. När antalet axlar för roboten ökar är det mer flexibelt för roboten. Hur många axlar ska industrirobotar ha? Treaxlig robot kallas även kartesisk koordinat eller kartesisk robot. Dess tre axlar kan tillåta roboten att röra sig längs de tre axlarna. Denna typ av robot används vanligtvis i enkla hanteringsarbeten. 
Fyraxlad robot kan rotera längs X-, y- och Z-axlarna. Till skillnad från treaxlig robot har den en oberoende fjärde axel. Generellt sett kan SCARA-robot betraktas som en fyraxlig robot. Femaxligt är konfigurationen av många industrirobotar. Dessa robotar kan rotera genom tre rymdcykler av X, y och Z. samtidigt kan de vända sig genom att förlita sig på axeln på basen och axeln med flexibel rotation av handen, vilket ökar deras flexibilitet. Den sexaxliga roboten kan passera genom X-, y- och Z-axlarna, och varje axel kan rotera oberoende. Den största skillnaden mot den femaxliga roboten är att det finns en extra axel som kan rotera fritt. Representanten för den sexaxliga roboten är youao-roboten. Genom det blå locket på roboten kan du tydligt beräkna antalet axlar på roboten. Sjuaxlig robot, även känd som redundant robot, jämfört med sexaxlig robot, tillåter den extra axeln roboten att undvika vissa specifika mål, underlättar sluteffektorn att nå en specifik position och kan mer flexibelt anpassa sig till någon speciell arbetsmiljö. Med ökningen av antalet axlar ökar också robotens flexibilitet. Men i de nuvarande industriella applikationerna används treaxliga, fyraxliga och sexaxliga industrirobotar mest. Det beror på att det i vissa applikationer inte krävs hög flexibilitet, treaxliga och fyraxliga robotar har högre kostnadseffektivitet och treaxliga och fyraxliga robotar har också stora fördelar i hastighet. I framtiden, i 3C-industrin som behöver hög flexibilitet, kommer den sjuaxlade industriroboten att ha en plats att spela. Med sin ökande noggrannhet kommer den att ersätta manuell montering av elektroniska precisionsprodukter som mobiltelefoner inom en snar framtid. Vad är fördelen med en sjuaxlig industrirobot framför en sexaxlig industrirobot? Tekniskt sett, vilka är problemen med sexaxliga industrirobotar och vilka är styrkorna med sjuaxlade industrirobotar? (1) Förbättra kinematiska egenskaper I robotens kinematik gör tre problem robotens rörelse mycket begränsad. Den första är den singulära konfigurationen. När roboten är i en singulär konfiguration kan dess sluteffektor inte röra sig i en viss riktning eller applicera vridmoment, så den singulära konfigurationen påverkar rörelseplaneringen i hög grad. Den sjätte axeln och den fjärde axeln i den sexaxliga roboten är kolinjära Det andra är överskridande av ledförskjutning. I den verkliga arbetssituationen är vinkelområdet för varje led i roboten begränsad. Det ideala tillståndet är plus eller minus 180 grader, men många leder klarar det inte. Dessutom kan den sjuaxlade roboten undvika för snabb vinkelhastighetsrörelse och göra vinkelhastighetsfördelningen mer enhetlig. Rörelseomfång och maximal vinkelhastighet för varje axel i Xinsong sjuaxliga robot För det tredje finns det hinder i arbetsmiljön. I industrimiljön finns det vid många tillfällen olika miljöhinder. Den traditionella sexaxliga roboten kan inte bara ändra ändmekanismens inställning utan att ändra ändmekanismens position. (2) Förbättra dynamiska egenskaper För den sjuaxliga roboten kan med hjälp av dess redundanta frihetsgrader inte bara uppnå goda kinematiska egenskaper genom banaplanering, utan också använda dess struktur för att uppnå bästa dynamiska prestanda. Den sjuaxlade roboten kan realisera omfördelningen av ledvridmomentet, vilket innebär problemet med robotens statiska balans, det vill säga kraften som verkar på änden kan beräknas med en viss algoritm. För den traditionella sexaxliga roboten är kraften i varje led säker, och dess fördelning kan vara mycket orimlig. Men för den sjuaxlade roboten kan vi justera vridmomentet för varje led genom kontrollalgoritmen för att göra vridmomentet som bärs av den svaga länken så litet som möjligt, så att vridmomentfördelningen för hela roboten blir mer enhetlig och mer rimlig. (3) Feltolerans I händelse av fel, om en led går sönder, kan den traditionella sexaxliga roboten inte fortsätta att slutföra arbetet, medan den sjuaxliga roboten kan fortsätta att arbeta normalt genom att justera omfördelningen av hastigheten på den trasiga leden (kinematisk feltolerans) och vridmomentet för den trasiga leden (dynamisk feltolerans). 
Varje enskild arm av Yumi har sju frihetsgrader och kroppsvikten är 38 kg. Belastningen för varje arm är 0,5 kg, och den upprepade positioneringsnoggrannheten kan nå 0,02 mm. Därför är den särskilt lämplig för montering av små delar, konsumtionsvaror, leksaker och andra områden. Från precisionsdelarna av mekaniska klockor till bearbetningen av mobiltelefoner, surfplattor och stationära datordelar, Yumi är inga problem, vilket återspeglar de utmärkta egenskaperna hos den redundanta roboten, som att utöka den nåbara arbetsytan, flexibilitet, smidighet och noggrannhet. -Yaskawa Motoman SIA YASKAWA electric, en välkänd robottillverkare i Japan och en av de "fyra familjerna", har också släppt ett antal robotprodukter med sju axlar. SIA-seriens robotar är lätta smidiga sjuaxlade robotar, som kan ge humanoid flexibilitet och accelerera snabbt. Den lätta och strömlinjeformade designen hos denna serie av robotar gör den mycket lämplig för installation i ett trångt utrymme. SIA-serien kan ge hög nyttolast (5 kg till 50 kg) och stort arbetsområde (559 mm till 1630 mm), vilket är mycket lämpligt för montering, formsprutning, inspektion och andra operationer. Förutom de lätta sjuaxliga robotprodukterna har Yaskawa även släppt det sjuaxliga robotsvetssystemet. Dess höga frihetsgrad kan bibehålla den mest lämpliga hållningen så långt som möjligt för att uppnå högkvalitativ svetseffekt, speciellt lämplig för svetsning av inre ytor och uppnå den bästa inflygningspositionen. Dessutom kan produkten ha en högdensitetslayout, lätt undvika interferens mellan den och axeln och arbetsstycket och visa sin utmärkta funktion för att undvika hinder. -Ju mer intelligent, desto mer Presto mr20 Redan i slutet av 2007 utvecklade Na bueryue roboten "Presto mr20" med sju frihetsgrader. Genom att anta den sjuaxliga designen kan roboten utföra ett mer komplext arbetsflöde och röra sig i ett smalt arbetsområde som en mänsklig arm. Dessutom är robotens främre ände. Vridmomentet för (handled) är ungefär dubbelt så mycket som den ursprungliga traditionella sexaxliga roboten. Vridmomentet för standardkonfigurationen är 20 kg. Genom att ställa in åtgärdsområdet kan den bära upp till 30 kg artiklar, arbetsområdet är 1260 mm och den upprepade positioneringsnoggrannheten är 0,1 mm. Genom att använda strukturen med sju axlar kan mr20 arbeta från sidan av verktygsmaskinen när man tar och placerar arbetsstycken på verktygsmaskinen. På detta sätt förbättrar det effektiviteten av förberedelser och underhåll i förväg. Utrymmet mellan verktygsmaskiner kan reduceras till mindre än hälften av den traditionella sexaxliga roboten. 
Dessutom har nazhibueryue även släppt två industrirobotar, mr35 (med en belastning på 35 kg) och mr50 (med en belastning på 50 kg), som kan användas i trånga utrymmen och platser med hinder. -OTC sjuaxlad industrirobot Odish från daihen-gruppen i Japan har lanserat de senaste sjuaxlade robotarna (fd-b4s, fd-b4ls, fd-v6s, fd-v6ls och fd-v20s). På grund av den sjunde axelns rotation kan de realisera samma vridningsverkan som mänskliga handleder och svetsning i mer än en vecka; dessutom är sju axelrobotar mänskliga (fd-b4s, fd-b4ls) svetskabeln är gömd i robotkroppen, så det finns ingen anledning att vara uppmärksam på interferensen mellan roboten, svetsfixturen och arbetsstycket under undervisningsverksamhet. Handlingen är mycket smidig och graden av frihet för svetsställning har förbättrats, vilket kan kompensera för defekten att den traditionella roboten inte kan komma in i svetsningen på grund av störningen av arbetsstycket eller svetsfixturen. -Baxter och Sawyer från rethink Robotics Rethink robotics är en pionjär inom kooperativa robotar. Bland dem har Baxter dubbelarmsrobot, som först utvecklades, sju frihetsgrader på båda armarna, och det maximala arbetsområdet för en arm är 1210 mm. Baxter kan bearbeta två olika uppgifter samtidigt för att öka användbarheten, eller bearbeta samma uppgift i realtid för att maximera resultatet. Sawyer, som lanserades förra året, är en enarmsrobot med sju axlar. Dess flexibla leder använder samma serie av elastiska ställdon, men ställdonet som används i skarvarna har designats om för att göra det mindre. Eftersom konstruktionen med sju axlar har antagits och arbetsområdet utökas till 100 mm, kan den slutföra arbetsuppgiften med större belastning, och belastningen kan nå 4 kg, vilket är mycket större än nyttolasten på 2,2 kg för Baxter-roboten. -Yamaha sjuaxliga robot Ya-serien 2015 lanserade Yamaha tre sjuaxlade robotar "ya-u5f", "ya-u10f" och "ya-u20f", som drivs och styrs av den nya styrenheten "ya-c100". Den 7-axliga roboten har en e-axel som motsvarar en mänsklig armbåge, så den kan fritt utföra böjning, vridning, förlängning och andra åtgärder. Även i det smala gapet där det är svårt för roboten att utföra operationen under 6 axlar, kan operationen och inställningen utföras smidigt. Dessutom kan den också inse den låga knäböjspositionen och verkan av att slingra sig runt enhetens baksida. Ställdonet med ihålig struktur antas, och enhetens kabel och luftslang är inbyggda i den mekaniska armen, vilket inte kommer att störa den omgivande utrustningen och kan realisera en kompakt produktionslinje.
Fyraxlad robot kan rotera längs X-, y- och Z-axlarna. Till skillnad från treaxlig robot har den en oberoende fjärde axel. Generellt sett kan SCARA-robot betraktas som en fyraxlig robot. Femaxligt är konfigurationen av många industrirobotar. Dessa robotar kan rotera genom tre rymdcykler av X, y och Z. samtidigt kan de vända sig genom att förlita sig på axeln på basen och axeln med flexibel rotation av handen, vilket ökar deras flexibilitet. Den sexaxliga roboten kan passera genom X-, y- och Z-axlarna, och varje axel kan rotera oberoende. Den största skillnaden mot den femaxliga roboten är att det finns en extra axel som kan rotera fritt. Representanten för den sexaxliga roboten är youao-roboten. Genom det blå locket på roboten kan du tydligt beräkna antalet axlar på roboten. Sjuaxlig robot, även känd som redundant robot, jämfört med sexaxlig robot, tillåter den extra axeln roboten att undvika vissa specifika mål, underlättar sluteffektorn att nå en specifik position och kan mer flexibelt anpassa sig till någon speciell arbetsmiljö. Med ökningen av antalet axlar ökar också robotens flexibilitet. Men i de nuvarande industriella applikationerna används treaxliga, fyraxliga och sexaxliga industrirobotar mest. Det beror på att det i vissa applikationer inte krävs hög flexibilitet, treaxliga och fyraxliga robotar har högre kostnadseffektivitet och treaxliga och fyraxliga robotar har också stora fördelar i hastighet. I framtiden, i 3C-industrin som behöver hög flexibilitet, kommer den sjuaxlade industriroboten att ha en plats att spela. Med sin ökande noggrannhet kommer den att ersätta manuell montering av elektroniska precisionsprodukter som mobiltelefoner inom en snar framtid. Vad är fördelen med en sjuaxlig industrirobot framför en sexaxlig industrirobot? Tekniskt sett, vilka är problemen med sexaxliga industrirobotar och vilka är styrkorna med sjuaxlade industrirobotar? (1) Förbättra kinematiska egenskaper I robotens kinematik gör tre problem robotens rörelse mycket begränsad. Den första är den singulära konfigurationen. När roboten är i en singulär konfiguration kan dess sluteffektor inte röra sig i en viss riktning eller applicera vridmoment, så den singulära konfigurationen påverkar rörelseplaneringen i hög grad. Den sjätte axeln och den fjärde axeln i den sexaxliga roboten är kolinjära Det andra är överskridande av ledförskjutning. I den verkliga arbetssituationen är vinkelområdet för varje led i roboten begränsad. Det ideala tillståndet är plus eller minus 180 grader, men många leder klarar det inte. Dessutom kan den sjuaxlade roboten undvika för snabb vinkelhastighetsrörelse och göra vinkelhastighetsfördelningen mer enhetlig. Rörelseomfång och maximal vinkelhastighet för varje axel i Xinsong sjuaxliga robot För det tredje finns det hinder i arbetsmiljön. I industrimiljön finns det vid många tillfällen olika miljöhinder. Den traditionella sexaxliga roboten kan inte bara ändra ändmekanismens inställning utan att ändra ändmekanismens position. (2) Förbättra dynamiska egenskaper För den sjuaxliga roboten kan med hjälp av dess redundanta frihetsgrader inte bara uppnå goda kinematiska egenskaper genom banaplanering, utan också använda dess struktur för att uppnå bästa dynamiska prestanda. Den sjuaxlade roboten kan realisera omfördelningen av ledvridmomentet, vilket innebär problemet med robotens statiska balans, det vill säga kraften som verkar på änden kan beräknas med en viss algoritm. För den traditionella sexaxliga roboten är kraften i varje led säker, och dess fördelning kan vara mycket orimlig. Men för den sjuaxlade roboten kan vi justera vridmomentet för varje led genom kontrollalgoritmen för att göra vridmomentet som bärs av den svaga länken så litet som möjligt, så att vridmomentfördelningen för hela roboten blir mer enhetlig och mer rimlig. (3) Feltolerans I händelse av fel, om en led går sönder, kan den traditionella sexaxliga roboten inte fortsätta att slutföra arbetet, medan den sjuaxliga roboten kan fortsätta att arbeta normalt genom att justera omfördelningen av hastigheten på den trasiga leden (kinematisk feltolerans) och vridmomentet för den trasiga leden (dynamisk feltolerans). Sjuaxliga industrirobotprodukter från internationella jättar
Oavsett om det är ur produktsynpunkt eller ur tillämpningssynpunkt, är den sjuaxlade industriroboten fortfarande i det preliminära utvecklingsstadiet, men stora tillverkare har pushat relevanta produkter på stora mässor. Man kan tänka sig att de är mycket optimistiska om dess framtida utvecklingspotential. -KUKA LBR iiwa I november 2014 släppte KUKA för första gången KUKAs första 7-DOF ljuskänsliga robot lbriiwa på robotutställningen på China International Industry Expo. Lbriiwa sjuaxliga robot är designad baserad på mänsklig arm. I kombination med integrerat sensorsystem har ljusroboten programmerbar känslighet och mycket hög noggrannhet. Alla axlarna i den sjuaxliga lbriiwa är utrustade med högpresterande kollisionsdetekteringsfunktion och integrerad ledmomentsensor för att realisera människa-maskin-samarbete. Den sjuaxliga designen gör att KUKAs produkt har hög flexibilitet och kan lätt ta sig över hinder. Strukturen hos lbriiwa-roboten är gjord av aluminium och dess egen vikt är bara 23,9 kg. Det finns två typer av belastningar, 7 kg respektive 14 kg, vilket gör den till den första lätta roboten med en belastning på mer än 10 kg. - ABB YuMi Den 13 april 2015 lanserade abb officiellt världens första dubbelarmade industrirobot Yumi som verkligen realiserar människa-maskin-samarbete till marknaden på Industrial Expo i Hannover, Tyskland Varje enskild arm av Yumi har sju frihetsgrader och kroppsvikten är 38 kg. Belastningen för varje arm är 0,5 kg, och den upprepade positioneringsnoggrannheten kan nå 0,02 mm. Därför är den särskilt lämplig för montering av små delar, konsumtionsvaror, leksaker och andra områden. Från precisionsdelarna av mekaniska klockor till bearbetningen av mobiltelefoner, surfplattor och stationära datordelar, Yumi är inga problem, vilket återspeglar de utmärkta egenskaperna hos den redundanta roboten, som att utöka den nåbara arbetsytan, flexibilitet, smidighet och noggrannhet. -Yaskawa Motoman SIA YASKAWA electric, en välkänd robottillverkare i Japan och en av de "fyra familjerna", har också släppt ett antal robotprodukter med sju axlar. SIA-seriens robotar är lätta smidiga sjuaxlade robotar, som kan ge humanoid flexibilitet och accelerera snabbt. Den lätta och strömlinjeformade designen hos denna serie av robotar gör den mycket lämplig för installation i ett trångt utrymme. SIA-serien kan ge hög nyttolast (5 kg till 50 kg) och stort arbetsområde (559 mm till 1630 mm), vilket är mycket lämpligt för montering, formsprutning, inspektion och andra operationer. Förutom de lätta sjuaxliga robotprodukterna har Yaskawa även släppt det sjuaxliga robotsvetssystemet. Dess höga frihetsgrad kan bibehålla den mest lämpliga hållningen så långt som möjligt för att uppnå högkvalitativ svetseffekt, speciellt lämplig för svetsning av inre ytor och uppnå den bästa inflygningspositionen. Dessutom kan produkten ha en högdensitetslayout, lätt undvika interferens mellan den och axeln och arbetsstycket och visa sin utmärkta funktion för att undvika hinder. -Ju mer intelligent, desto mer Presto mr20 Redan i slutet av 2007 utvecklade Na bueryue roboten "Presto mr20" med sju frihetsgrader. Genom att anta den sjuaxliga designen kan roboten utföra ett mer komplext arbetsflöde och röra sig i ett smalt arbetsområde som en mänsklig arm. Dessutom är robotens främre ände. Vridmomentet för (handled) är ungefär dubbelt så mycket som den ursprungliga traditionella sexaxliga roboten. Vridmomentet för standardkonfigurationen är 20 kg. Genom att ställa in åtgärdsområdet kan den bära upp till 30 kg artiklar, arbetsområdet är 1260 mm och den upprepade positioneringsnoggrannheten är 0,1 mm. Genom att använda strukturen med sju axlar kan mr20 arbeta från sidan av verktygsmaskinen när man tar och placerar arbetsstycken på verktygsmaskinen. På detta sätt förbättrar det effektiviteten av förberedelser och underhåll i förväg. Utrymmet mellan verktygsmaskiner kan reduceras till mindre än hälften av den traditionella sexaxliga roboten. Dessutom har nazhibueryue även släppt två industrirobotar, mr35 (med en belastning på 35 kg) och mr50 (med en belastning på 50 kg), som kan användas i trånga utrymmen och platser med hinder. -OTC sjuaxlad industrirobot Odish från daihen-gruppen i Japan har lanserat de senaste sjuaxlade robotarna (fd-b4s, fd-b4ls, fd-v6s, fd-v6ls och fd-v20s). På grund av den sjunde axelns rotation kan de realisera samma vridningsverkan som mänskliga handleder och svetsning i mer än en vecka; dessutom är sju axelrobotar mänskliga (fd-b4s, fd-b4ls) svetskabeln är gömd i robotkroppen, så det finns ingen anledning att vara uppmärksam på interferensen mellan roboten, svetsfixturen och arbetsstycket under undervisningsverksamhet. Handlingen är mycket smidig och graden av frihet för svetsställning har förbättrats, vilket kan kompensera för defekten att den traditionella roboten inte kan komma in i svetsningen på grund av störningen av arbetsstycket eller svetsfixturen. -Baxter och Sawyer från rethink Robotics Rethink robotics är en pionjär inom kooperativa robotar. Bland dem har Baxter dubbelarmsrobot, som först utvecklades, sju frihetsgrader på båda armarna, och det maximala arbetsområdet för en arm är 1210 mm. Baxter kan bearbeta två olika uppgifter samtidigt för att öka användbarheten, eller bearbeta samma uppgift i realtid för att maximera resultatet. Sawyer, som lanserades förra året, är en enarmsrobot med sju axlar. Dess flexibla leder använder samma serie av elastiska ställdon, men ställdonet som används i skarvarna har designats om för att göra det mindre. Eftersom konstruktionen med sju axlar har antagits och arbetsområdet utökas till 100 mm, kan den slutföra arbetsuppgiften med större belastning, och belastningen kan nå 4 kg, vilket är mycket större än nyttolasten på 2,2 kg för Baxter-roboten. -Yamaha sjuaxliga robot Ya-serien 2015 lanserade Yamaha tre sjuaxlade robotar "ya-u5f", "ya-u10f" och "ya-u20f", som drivs och styrs av den nya styrenheten "ya-c100". Den 7-axliga roboten har en e-axel som motsvarar en mänsklig armbåge, så den kan fritt utföra böjning, vridning, förlängning och andra åtgärder. Även i det smala gapet där det är svårt för roboten att utföra operationen under 6 axlar, kan operationen och inställningen utföras smidigt. Dessutom kan den också inse den låga knäböjspositionen och verkan av att slingra sig runt enhetens baksida. Ställdonet med ihålig struktur antas, och enhetens kabel och luftslang är inbyggda i den mekaniska armen, vilket inte kommer att störa den omgivande utrustningen och kan realisera en kompakt produktionslinje.