1、机器人本体与控制系统的设计:通过突破机器人本体设计与开发的各技术环节,构建机器人本体,结合机器人运动控制技术、机器人作业规划与示教技术的研究,开发工业机器人的软硬件成套系统,在实现支持多品牌机器人示教编程的同时,降低整机的系统成本。
2、动态平稳性设计:针对动态平稳性设计,提出基于切断点自由度解耦的机器人位置反解方法,这方面主要是利用机器人的几何结构特征,将机构运动链切断为两个部分,使两个子运动链在切断点处运动自由度的某个分量上的耦合度最小,从而能够将高维超越方程组转化为仅含1个未知数的非线性方程,解决了非传统的末端三轴不交于一点的6自由度工业机器人位置反解问题,为机器人运动控制打好基础。
3、智能交互设计:在协作工业机器人的开发过程中,需要考虑小型轻量、操作安全、智能交互、开放架构等因素,虚拟示教系统的开发,能够以虚控实来带动人机协同、人机协作,在这个过程当中,协作工业机器人的碰撞检测也十分重要,当判断出机器人存在碰撞问题,立即采取相应的保护措施,操控机器人急停或减速。
4、感知技术:感知技术是工业机器人实现自主操作的重要基础,通过视觉、声音、触觉等传感器,工业机器人可以获取周围环境信息,并作出相应反应,视觉传感器的发展尤为重要,它可以实现对物体姿态、颜色、尺寸等进行识别和判断。
5、运动控制技术:运动控制技术是工业机器人实现高精度、高速度运动的核心,它包括伺服控制、轨迹规划、运动规划等方面,伺服控制可以使机器人按照预定的轨迹进行精确运动;轨迹规划可以确定机器人的运动路线,以便更高效地完成任务;运动规划则是将轨迹规划转化为机器人关节的控制指令,实现机器人的准确运动。
6、操作系统技术:操作系统技术是工业机器人的“大脑”,它能够管理机器人的任务、控制资源分配、提供编程接口等功能,常见的操作系统包括ROS等。
掌握工业机器人技术的方法有很多,以下是一些建议:
1、理论学习:了解工业机器人的历史、分类和主要应用领域,对机器人学基本概念如自由度、运动学、动力学以及构造(包括驱动器、执行器、传动机构)有充分理解,学习基本的控制理论、电路设计、微控制器编程以及更高级的控制算法。
2、实践操作:参与实际工作站电控系统设计,学习如何设计实用的工作站电控系统,包括电气绘图、装配体建模与标准件运用、组焊件的设计与工程实例运用等,通过实际操作来加深对理论知识的理解,提高自己的动手能力和解决问题的能力。
3、培训与认证:参加专业的培训学校或课程,通过系统的学习和实践来掌握工业机器人技术,获得相关的认证证书,如PLC电气设备编程调试、变频器和伺服驱动器应用等。
4、阅读文献与研究资料:关注最新的研究成果和技术动态,了解工业机器人技术的发展方向和未来趋势,阅读相关的学术论文、研究报告和技术手册,不断拓宽自己的知识面和视野。
5、团队合作与交流:与同行进行交流和合作,分享经验和心得,参加相关的行业会议、研讨会和论坛等活动,与专家和学者进行深入的交流和探讨。
工业机器人技术的掌握需要理论学习与实践操作相结合,同时保持持续学习的态度,不断跟进技术发展的步伐。