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机器人技术八大发展趋势分析

发布时间:2019-08-15 17:15:10

  目前国际界都在加大科研力度,进行机器人共性技术的研究。从发展趋势看,和其它一样,不断向智能化和多样化方向发展。具体而言,机器人的发展主要有一下八大趋势。

  1、机器人操作机构

  通过有限元分析、模态分析及仿真设计等现代设计方法的运用,实现机器人操作机构的优化设计。探索新的高强度轻质材料,进一步提高负载/自重比。例如,以德国KUKA公司为代表的机器人公司,已将机器人并联平行四边形结构改为开链结构,拓展了机器人的工作范围,加之轻质铝合金材料的应用,大大提高了机器人的性能。此外采用先进的RV及交流,使机器人操作机几乎成为免维护系统。

  机构向着模块化、可重构方向发展。例如,关节模块中的伺服电机、、检测系统三位一体化;由关节模块、连杆模块用重组方式构造机器人整机;国外已有模块化产品问市。机器人的结构更加灵巧,控制系统愈来愈小,二者正朝着一体化方向发展。采用并联机构,利用机器人技术,实现高精度测量及加工,这是机器人技术向数控技术的拓展,为将来实现机器人和数控技术一体化奠定了基础。意大利COMAU公司,日本FANUC等公司已开发出了此类产品。

  2、机器人控制系统

  重点研究开放式,模块化控制系统。向基于PC机的开放型方向发展,便于标准化、络化;器件集成度提高,控制柜日见小巧,且采用模块化结构;大大提高了系统的可靠性、易操作性和可维修性。控制系统的性能进一步提高,已由过去控制标准的6轴机器人发展到现在能够控制21轴甚至27轴,并且实现了软件伺服和全数字控制。人机界面更加友好,语言、图形编程界面正在研制之中。机器人控制器的标准化和络化,以及基于PC机络式控制器已成为研究热点。编程技术除进一步提高编程的可操作性之外,离线编程的实用化将成为研究重点,在某些领域的离线编程已实现实用化。

  、机器人传感技术

  中的作用日益重要,除采用传统的位置、速度、加速度等传感器外,装配、焊接机器人还应用了激光传感器、视觉传感器和力传感器,并实现了焊缝自动跟踪和自动化生产线上物体的自动定位以及精密装配作业等,大大提高了机器人的作业性能和对环境的适应性。遥控机器人则采用视觉、声觉、力觉、触觉等多传感器的融合技术来进行环境建模及决策控制。为进一步提高机器人的智能和适应性,多种传感器的使用是其问题解决的关键。其研究热点在于有效可行的多传感器融合算法,特别是在非线性及非平稳、非正态分布的情形下的多传感器融合算法。另一问题就是传感系统的实用化。

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