Skip to content

【专题】工业机器人柔性控制

bettermorn edited this page Feb 10, 2023 · 1 revision

解决问题类

柔性

flexible 适应性强,人机交互

发展趋势

  1. 单一感知向全域感知提升:六维力传感器,激光雷达,三位视觉传感器
  2. 从智能感知向认知感知升级:深度学习,意图理解
  3. 从单机智能向集群智能演进:双臂协同,机器人群协同
  4. 从围栏操作向人机协作跃迁:人机协同

角色

  • 软件工程师 + 工控机
  • 软件工程师+ AC310
  • 电气工程师+ PLC+ 控制柜+ 采集卡
  • 机器人工程师+ 机器人控制器

核心技术和特点

柔性生产的系统方案

层次 技术模块 说明
终端硬件 HMI,Camera,Encoder,Robot,LED,Laser,IMU,Motor,BEEP,RFID,Force,Gripper,。。。
边缘计算 软硬解耦,环境感知,云边交互,运动规划,人机交互,运动引导,AI推理,运动控制,人机协作,滤波,插值,通信,。。。
云服务 设计,流程,工艺,CV,设备控制,

特点

  • 易部署
  • 易集成
  • 安全
  • 低成本 1w以下
  • 可操作性好

技术

  • 采用模块化模组,可降低成本

  • 力控性能和碰撞

  • 力觉:控制(力控制、刚度控制、控制特性变更)、检知(多段执行、数据锁定、数据参照)、日志(数据同步、开始结束触发、FTP传输)

  • 柔顺作业:直接力控(PID)、力/位混合控制(将末端执行器的位置与力拆分到两个独立的解耦子空间控制)、间接力控(主动柔顺和被动柔顺),主动柔顺,机器人利用力的反馈信息,采用一定的控制策略去主动控制作用力,被动柔顺:通过加装在机械臂末端的弹性实现力控,实现简单,但精度差。柔顺力控-阻抗控制方案,控制机器人力和位置的动态关系,而非直接控制位置或直接控制力,机器人呈现出质量-阻尼-弹簧的二阶系统动态特性,目前自适应阻抗控制用以控制机器人在未知表面力的大小为主要趋势。

  • 柔性测试:以设计参数为初始值、自主搜索轨迹,增强系统鲁棒性和容错性,以触觉感知引导,自主判定轨迹搜索完成依据;基于强化学习、自主学习轨迹搜索策略,不断完善自主寻迹算法。

  • 力觉传感器

  • 低运动耗能

  • 低刚度

  • 低精度

  • 小型化技术:低自重,低体型

  • 低负载能力

  • 适应性能力强

适用场景类

工业领域

上下料、搬运、装配、喷涂、焊接、打磨、识别、检测,小规模,定制化。 复合机器人,中型以下(轻量、小负载)机械臂采用协作机械臂

  • 基于主动柔顺控制技术的安全检测,导入设计文档驱动,无需视觉传感器,多种型号主板混投测试,无需进行软硬件更改,基于机械臂柔顺力控,实现触觉引导,环境依赖程度低,根据材质信息自主调节力控参数。
  • 记忆柔顺力控的接插件插拔
  • 基于柔顺力控的CPU装配
  • 基于柔顺力控的内存条装配

服务领域

餐饮、医疗、无人零售、助残养老家用服务、农业种植、公共服务

  • 肌肉骨骼康复机器人
  • 平面康复机器人

参考资源