Новини галузі
0102030405
Семиосьовий промисловий робот проти шестиосьового промислового робота, яка сила?
2023-12-08
В останні роки багатонаціональні роботизовані гіганти випустили семиосьових промислових роботів, щоб захопити новий ринок високого класу, що спонукало нас до глибоких роздумів щодо семиосьових промислових роботів. Які його унікальні технічні переваги, труднощі з дослідженнями та розробками, і які промислові семиосьові роботи були випущені на міжнародному ринку за останні роки? Скільки осей повинен мати промисловий робот?
В даний час промислові роботи широко використовуються в усіх сферах життя, але ми також виявили, що промислові роботи не тільки мають різну форму, але й різну кількість осей. Так звану вісь промислового робота можна пояснити професійним терміном ступінь свободи. Якщо робот має три ступені свободи, він може вільно рухатися по осях X, y і Z, але не може нахилятися або обертатися. Коли кількість осей робота збільшується, він стає більш гнучким. Скільки осей повинні мати промислові роботи? Трьохосьовий робот також називається декартовим координатним або декартовим роботом. Його три осі дозволяють роботу рухатися по трьох осях. Цей тип робота зазвичай використовується для простих вантажно-розвантажувальних робіт. 
Чотирьохосьовий робот може обертатися по осях X, y і Z. На відміну від тривісного робота, він має незалежну четверту вісь. Загалом робота SCARA можна розглядати як чотиривісного робота. П’ятиосьова конфігурація багатьох промислових роботів. Ці роботи можуть обертатися через три просторові цикли X, y та Z. Одночасно вони можуть обертатися, спираючись на вісь на основі та вісь з гнучким обертанням руки, що збільшує їх гнучкість. Шестиосьовий робот може проходити через осі X, y і Z, і кожна вісь може обертатися незалежно. Найбільша відмінність від п’ятиосьового робота полягає в тому, що є додаткова вісь, яка може вільно обертатися. Представником шестиосьового робота є робот youao. Через синю кришку на роботі ви можете чітко розрахувати кількість осей робота. Семиосьовий робот, також відомий як надлишковий робот, у порівнянні з шестиосьовим роботом, додаткова вісь дозволяє роботу уникати деяких конкретних цілей, сприяти досягненню кінцевого ефектора в певному положенні та може більш гнучко адаптуватися до особливого робочого середовища. Зі збільшенням кількості осей збільшується і гнучкість робота. Однак у поточному промисловому застосуванні найчастіше використовуються три-, чотири- та шестиосьові промислові роботи. Це пояснюється тим, що в деяких сферах застосування висока гнучкість не потрібна, три- та чотириосьові роботи мають вищу економічну ефективність, а три- та чотириосьові роботи також мають великі переваги у швидкості. У майбутньому, в галузі 3C, яка потребує високої гнучкості, семиосьовий промисловий робот матиме місце для гри. Завдяки підвищеній точності він незабаром замінить ручне збирання точних електронних виробів, таких як мобільні телефони. У чому перевага семиосьового промислового робота над шестиосьовим? Технічно, які проблеми з шестиосьовими промисловими роботами і які сильні сторони семиосьових промислових роботів? (1) Поліпшити кінематичні характеристики У кінематиці робота три проблеми роблять рух робота дуже обмеженим. Перший – це одинична конфігурація. Коли робот знаходиться в особливій конфігурації, його кінцевий ефектор не може рухатися в певному напрямку або застосовувати крутний момент, тому особлива конфігурація сильно впливає на планування руху. Шоста вісь і четверта вісь шестиосьового робота колінеарні Другий – перевищення зміщення суглоба. У реальній робочій ситуації діапазон кутів кожного шарніра робота обмежений. Ідеальний стан – плюс-мінус 180 градусів, але багатьом стикам це не під силу. Крім того, семиосьовий робот може уникнути занадто швидкого руху кутової швидкості та зробити розподіл кутової швидкості більш рівномірним. Діапазон руху та максимальна кутова швидкість кожної осі семиосьового робота Xinsong По-третє, існують перешкоди в робочому середовищі. У промисловому середовищі в багатьох випадках існують різні екологічні перешкоди. Традиційний шестиосьовий робот може не лише змінювати положення кінцевого механізму, не змінюючи положення кінцевого механізму. (2) Поліпшення динамічних характеристик Для семиосьового робота використання його надлишкових ступенів свободи може не тільки досягти хороших кінематичних характеристик за допомогою планування траєкторії, але й використовувати його структуру для досягнення найкращих динамічних характеристик. Семиосьовий робот може реалізувати перерозподіл крутного моменту в суглобі, що включає проблему статичного балансу робота, тобто силу, що діє на кінці, можна розрахувати за певним алгоритмом. Для традиційного шестиосьового робота сила кожного шарніра певна, і її розподіл може бути дуже нерозумним. Однак для семиосьового робота ми можемо регулювати крутний момент кожного шарніра за допомогою алгоритму керування, щоб зробити крутний момент, що переноситься слабкою ланкою, якомога меншим, щоб розподіл крутного моменту всього робота був рівномірнішим і розумнішим. (3) Відмовостійкість У разі несправності, якщо один шарнір виходить з ладу, традиційний шестиосьовий робот не може продовжувати роботу, тоді як семиосьовий робот може продовжувати працювати в нормальному режимі шляхом перерозподілу швидкості несправного шарніра (кінематична відмовостійкість) і крутний момент несправного з'єднання (динамічна відмовостійкість). 
Кожна рука Юмі має сім ступенів свободи, а вага тіла становить 38 кг. Навантаження на кожну руку становить 0,5 кг, а точність повторного позиціонування може досягати 0,02 мм. Тому він особливо підходить для складання дрібних деталей, споживчих товарів, іграшок та інших галузей. Від точних деталей механічних годинників до обробки мобільних телефонів, планшетних комп’ютерів і деталей настільних комп’ютерів, Yumi не є проблемою, що відображає чудові характеристики резервного робота, такі як розширення доступного робочого простору, гнучкість, спритність і точність. - Yaskawa Motoman SIA YASKAWA Electric, відомий виробник роботів у Японії та один із «чотирьох сімейств», також випустив низку семиосьових роботів. Роботи серії SIA — це легкі маневрені семиосьові роботи, які можуть забезпечити гуманоїдну гнучкість і швидке прискорення. Легкий і обтічний дизайн цієї серії роботів робить його дуже придатним для встановлення у вузькому просторі. Серія SIA може забезпечити високе корисне навантаження (від 5 кг до 50 кг) і великий робочий діапазон (від 559 мм до 1630 мм), що дуже підходить для складання, лиття під тиском, перевірки та інших операцій. На додаток до легких семиосьових роботів, Yaskawa також випустила семиосьову роботу-зварювальну систему. Його високий ступінь свободи може підтримувати найбільш відповідне положення, наскільки це можливо, для досягнення високоякісного зварювального ефекту, особливо підходить для зварювання внутрішньої поверхні та досягнення найкращого положення підходу. Крім того, продукт може мати макет високої щільності, легко уникати перешкод між ним і валом і заготовкою, а також демонструвати свою чудову функцію уникнення перешкод. -Чим розумніший, тим більше Presto mr20 Ще в кінці 2007 року Na bueryue розробив робота з семи ступенями свободи «Presto mr20». Завдяки семиосьовій конструкції робот може виконувати більш складний робочий процес і пересуватися у вузькій робочій зоні, як людська рука. Крім того, передній кінець робота. Крутний момент (зап’ястя) приблизно вдвічі більший, ніж у оригінального традиційного шестиосьового робота. Крутний момент стандартної комплектації становить 20 кг. Завдяки встановленню діапазону дії він може перевозити до 30 кг предметів, робочий діапазон становить 1260 мм, а точність повторного позиціонування становить 0,1 мм. Завдяки семиосьовій структурі mr20 може працювати збоку верстата, коли заготовки приймаються та розміщуються на верстаті. Таким чином, це покращує ефективність попередньої підготовки та обслуговування. Простір між верстатами можна скоротити менше ніж наполовину, ніж у традиційного шестиосьового робота. 
Крім того, nazhibueryue також випустило двох промислових роботів mr35 (з навантаженням 35 кг) і mr50 (з навантаженням 50 кг), які можна використовувати у вузьких просторах і місцях з перешкодами. -OTC семиосьовий промисловий робот Odish з групи daihen в Японії випустила останні сім осьових роботів (fd-b4s, fd-b4ls, fd-v6s, fd-v6ls і fd-v20s). Завдяки обертанню сьомої осі вони можуть здійснювати ту саму дію скручування, що й людські зап’ястя, і зварювання протягом більше одного тижня; крім того, семиосьові роботи є людьми (fd-b4s, fd-b4ls), зварювальний кабель приховано в корпусі робота, тому немає необхідності звертати увагу на перешкоди між роботом, зварювальним пристроєм і деталлю під час навчальна операція. Робота дуже плавна, а ступінь свободи позиції під час зварювання покращено, що може компенсувати недолік, пов’язаний із тим, що традиційний робот не може увійти до зварювання через втручання в заготовку або зварювальне пристосування. -Бакстер і Сойєр із переосмислення робототехніки Rethink Robotics є піонером кооперативних роботів. Серед них дворуковий робот Baxter, який був розроблений вперше, має сім ступенів свободи на обох руках, а максимальний робочий діапазон однієї руки становить 1210 мм. Baxter може обробляти два різні завдання одночасно, щоб збільшити застосовність, або обробляти те саме завдання в режимі реального часу, щоб максимізувати результат. Sawyer, запущений минулого року, є одноруким семиосьовим роботом. У його гнучких з’єднаннях використовується той самий серійний пружний привід, але привід, який використовується в з’єднаннях, був перероблений, щоб зробити його меншим. Оскільки прийнято семиосьову конструкцію та робочий діапазон розширено до 100 мм, він може виконувати робоче завдання з більшим навантаженням, і навантаження може досягати 4 кг, що набагато більше, ніж 2,2 кг корисного навантаження робота Baxter. - Семиосьовий робот Yamaha серії Ya У 2015 році Yamaha випустила трьох семиосьових роботів «ya-u5f», «ya-u10f» і «ya-u20f», які приводяться та контролюються новим контролером «ya-c100». 7-осьовий робот має електронну вісь, еквівалентну ліктю людини, тому він може вільно виконувати згинання, кручення, розгинання та інші дії. Навіть у вузькій щілині, де роботі важко виконувати операції нижче 6 осей, операція та налаштування можуть бути виконані плавно. Крім того, він також може реалізувати низьке положення навпочіпки та дію обертання навколо задньої частини пристрою. Використовується привід із порожнистою структурою, а кабель пристрою та повітряний шланг вбудовані в механічну руку, що не заважатиме навколишньому обладнанню та може реалізувати компактну виробничу лінію.
Чотирьохосьовий робот може обертатися по осях X, y і Z. На відміну від тривісного робота, він має незалежну четверту вісь. Загалом робота SCARA можна розглядати як чотиривісного робота. П’ятиосьова конфігурація багатьох промислових роботів. Ці роботи можуть обертатися через три просторові цикли X, y та Z. Одночасно вони можуть обертатися, спираючись на вісь на основі та вісь з гнучким обертанням руки, що збільшує їх гнучкість. Шестиосьовий робот може проходити через осі X, y і Z, і кожна вісь може обертатися незалежно. Найбільша відмінність від п’ятиосьового робота полягає в тому, що є додаткова вісь, яка може вільно обертатися. Представником шестиосьового робота є робот youao. Через синю кришку на роботі ви можете чітко розрахувати кількість осей робота. Семиосьовий робот, також відомий як надлишковий робот, у порівнянні з шестиосьовим роботом, додаткова вісь дозволяє роботу уникати деяких конкретних цілей, сприяти досягненню кінцевого ефектора в певному положенні та може більш гнучко адаптуватися до особливого робочого середовища. Зі збільшенням кількості осей збільшується і гнучкість робота. Однак у поточному промисловому застосуванні найчастіше використовуються три-, чотири- та шестиосьові промислові роботи. Це пояснюється тим, що в деяких сферах застосування висока гнучкість не потрібна, три- та чотириосьові роботи мають вищу економічну ефективність, а три- та чотириосьові роботи також мають великі переваги у швидкості. У майбутньому, в галузі 3C, яка потребує високої гнучкості, семиосьовий промисловий робот матиме місце для гри. Завдяки підвищеній точності він незабаром замінить ручне збирання точних електронних виробів, таких як мобільні телефони. У чому перевага семиосьового промислового робота над шестиосьовим? Технічно, які проблеми з шестиосьовими промисловими роботами і які сильні сторони семиосьових промислових роботів? (1) Поліпшити кінематичні характеристики У кінематиці робота три проблеми роблять рух робота дуже обмеженим. Перший – це одинична конфігурація. Коли робот знаходиться в особливій конфігурації, його кінцевий ефектор не може рухатися в певному напрямку або застосовувати крутний момент, тому особлива конфігурація сильно впливає на планування руху. Шоста вісь і четверта вісь шестиосьового робота колінеарні Другий – перевищення зміщення суглоба. У реальній робочій ситуації діапазон кутів кожного шарніра робота обмежений. Ідеальний стан – плюс-мінус 180 градусів, але багатьом стикам це не під силу. Крім того, семиосьовий робот може уникнути занадто швидкого руху кутової швидкості та зробити розподіл кутової швидкості більш рівномірним. Діапазон руху та максимальна кутова швидкість кожної осі семиосьового робота Xinsong По-третє, існують перешкоди в робочому середовищі. У промисловому середовищі в багатьох випадках існують різні екологічні перешкоди. Традиційний шестиосьовий робот може не лише змінювати положення кінцевого механізму, не змінюючи положення кінцевого механізму. (2) Поліпшення динамічних характеристик Для семиосьового робота використання його надлишкових ступенів свободи може не тільки досягти хороших кінематичних характеристик за допомогою планування траєкторії, але й використовувати його структуру для досягнення найкращих динамічних характеристик. Семиосьовий робот може реалізувати перерозподіл крутного моменту в суглобі, що включає проблему статичного балансу робота, тобто силу, що діє на кінці, можна розрахувати за певним алгоритмом. Для традиційного шестиосьового робота сила кожного шарніра певна, і її розподіл може бути дуже нерозумним. Однак для семиосьового робота ми можемо регулювати крутний момент кожного шарніра за допомогою алгоритму керування, щоб зробити крутний момент, що переноситься слабкою ланкою, якомога меншим, щоб розподіл крутного моменту всього робота був рівномірнішим і розумнішим. (3) Відмовостійкість У разі несправності, якщо один шарнір виходить з ладу, традиційний шестиосьовий робот не може продовжувати роботу, тоді як семиосьовий робот може продовжувати працювати в нормальному режимі шляхом перерозподілу швидкості несправного шарніра (кінематична відмовостійкість) і крутний момент несправного з'єднання (динамічна відмовостійкість). Продукція семиосьових промислових роботів міжнародних гігантів
З точки зору продукту чи з точки зору застосування, семиосьовий промисловий робот все ще перебуває на попередній стадії розробки, але великі виробники виставляють відповідні продукти на великих виставках. Можна уявити, що вони дуже оптимістично дивляться на його майбутній потенціал розвитку. -KUKA LBR iiwa У листопаді 2014 року компанія KUKA вперше представила свого першого світлочутливого робота lbriiwa із 7 DOF на виставці роботів China International Industry Expo. Семиосьовий робот Lbriiwa розроблений на основі людської руки. У поєднанні з вбудованою сенсорною системою світловий робот має програмовану чутливість і дуже високу точність. Усі осі семиосьового lbriiwa оснащені високоефективною функцією виявлення зіткнень і вбудованим датчиком крутного моменту для реалізації взаємодії людини і машини. Завдяки семиосьовій конструкції продукт KUKA має високу гнучкість і може легко долати перешкоди. Конструкція робота lbriiwa виготовлена з алюмінію, а його власна вага становить лише 23,9 кг. Є два види навантажень, 7 кг і 14 кг відповідно, що робить його першим легким роботом з навантаженням понад 10 кг. - АББ ЮМі 13 квітня 2015 року на Industrial Expo в Ганновері, Німеччина, компанія Abb офіційно представила першого в світі промислового робота Yumi з подвійною рукою, який справді реалізує співпрацю людини і машини. Кожна рука Юмі має сім ступенів свободи, а вага тіла становить 38 кг. Навантаження на кожну руку становить 0,5 кг, а точність повторного позиціонування може досягати 0,02 мм. Тому він особливо підходить для складання дрібних деталей, споживчих товарів, іграшок та інших галузей. Від точних деталей механічних годинників до обробки мобільних телефонів, планшетних комп’ютерів і деталей настільних комп’ютерів, Yumi не є проблемою, що відображає чудові характеристики резервного робота, такі як розширення доступного робочого простору, гнучкість, спритність і точність. - Yaskawa Motoman SIA YASKAWA Electric, відомий виробник роботів у Японії та один із «чотирьох сімейств», також випустив низку семиосьових роботів. Роботи серії SIA — це легкі маневрені семиосьові роботи, які можуть забезпечити гуманоїдну гнучкість і швидке прискорення. Легкий і обтічний дизайн цієї серії роботів робить його дуже придатним для встановлення у вузькому просторі. Серія SIA може забезпечити високе корисне навантаження (від 5 кг до 50 кг) і великий робочий діапазон (від 559 мм до 1630 мм), що дуже підходить для складання, лиття під тиском, перевірки та інших операцій. На додаток до легких семиосьових роботів, Yaskawa також випустила семиосьову роботу-зварювальну систему. Його високий ступінь свободи може підтримувати найбільш відповідне положення, наскільки це можливо, для досягнення високоякісного зварювального ефекту, особливо підходить для зварювання внутрішньої поверхні та досягнення найкращого положення підходу. Крім того, продукт може мати макет високої щільності, легко уникати перешкод між ним і валом і заготовкою, а також демонструвати свою чудову функцію уникнення перешкод. -Чим розумніший, тим більше Presto mr20 Ще в кінці 2007 року Na bueryue розробив робота з семи ступенями свободи «Presto mr20». Завдяки семиосьовій конструкції робот може виконувати більш складний робочий процес і пересуватися у вузькій робочій зоні, як людська рука. Крім того, передній кінець робота. Крутний момент (зап’ястя) приблизно вдвічі більший, ніж у оригінального традиційного шестиосьового робота. Крутний момент стандартної комплектації становить 20 кг. Завдяки встановленню діапазону дії він може перевозити до 30 кг предметів, робочий діапазон становить 1260 мм, а точність повторного позиціонування становить 0,1 мм. Завдяки семиосьовій структурі mr20 може працювати збоку верстата, коли заготовки приймаються та розміщуються на верстаті. Таким чином, це покращує ефективність попередньої підготовки та обслуговування. Простір між верстатами можна скоротити менше ніж наполовину, ніж у традиційного шестиосьового робота. Крім того, nazhibueryue також випустило двох промислових роботів mr35 (з навантаженням 35 кг) і mr50 (з навантаженням 50 кг), які можна використовувати у вузьких просторах і місцях з перешкодами. -OTC семиосьовий промисловий робот Odish з групи daihen в Японії випустила останні сім осьових роботів (fd-b4s, fd-b4ls, fd-v6s, fd-v6ls і fd-v20s). Завдяки обертанню сьомої осі вони можуть здійснювати ту саму дію скручування, що й людські зап’ястя, і зварювання протягом більше одного тижня; крім того, семиосьові роботи є людьми (fd-b4s, fd-b4ls), зварювальний кабель приховано в корпусі робота, тому немає необхідності звертати увагу на перешкоди між роботом, зварювальним пристроєм і деталлю під час навчальна операція. Робота дуже плавна, а ступінь свободи позиції під час зварювання покращено, що може компенсувати недолік, пов’язаний із тим, що традиційний робот не може увійти до зварювання через втручання в заготовку або зварювальне пристосування. -Бакстер і Сойєр із переосмислення робототехніки Rethink Robotics є піонером кооперативних роботів. Серед них дворуковий робот Baxter, який був розроблений вперше, має сім ступенів свободи на обох руках, а максимальний робочий діапазон однієї руки становить 1210 мм. Baxter може обробляти два різні завдання одночасно, щоб збільшити застосовність, або обробляти те саме завдання в режимі реального часу, щоб максимізувати результат. Sawyer, запущений минулого року, є одноруким семиосьовим роботом. У його гнучких з’єднаннях використовується той самий серійний пружний привід, але привід, який використовується в з’єднаннях, був перероблений, щоб зробити його меншим. Оскільки прийнято семиосьову конструкцію та робочий діапазон розширено до 100 мм, він може виконувати робоче завдання з більшим навантаженням, і навантаження може досягати 4 кг, що набагато більше, ніж 2,2 кг корисного навантаження робота Baxter. - Семиосьовий робот Yamaha серії Ya У 2015 році Yamaha випустила трьох семиосьових роботів «ya-u5f», «ya-u10f» і «ya-u20f», які приводяться та контролюються новим контролером «ya-c100». 7-осьовий робот має електронну вісь, еквівалентну ліктю людини, тому він може вільно виконувати згинання, кручення, розгинання та інші дії. Навіть у вузькій щілині, де роботі важко виконувати операції нижче 6 осей, операція та налаштування можуть бути виконані плавно. Крім того, він також може реалізувати низьке положення навпочіпки та дію обертання навколо задньої частини пристрою. Використовується привід із порожнистою структурою, а кабель пристрою та повітряний шланг вбудовані в механічну руку, що не заважатиме навколишньому обладнанню та може реалізувати компактну виробничу лінію.