針對(duì)現(xiàn)代工業(yè)快速多變以及日益增長(zhǎng)的復(fù)雜性要求，工業(yè)機(jī)器人不僅要進(jìn)行高效工作，更要滿(mǎn)足制造企業(yè)不斷變化的柔性化生產(chǎn)需求。2019年勃肯特將在在示教系統(tǒng)及機(jī)器人本體方面加以改進(jìn)，提升制造業(yè)在本體操作上的便捷性，為企業(yè)快速投產(chǎn)提供便利，以高效、低成本的優(yōu)勢(shì)為我國(guó)制造行業(yè)的轉(zhuǎn)型升級(jí)添磚加瓦。
拖動(dòng)示教簡(jiǎn)化并聯(lián)示教新方式
示教系統(tǒng)作為確定并聯(lián)機(jī)器人運(yùn)動(dòng)軌跡及位姿、運(yùn)行速度的重要調(diào)試環(huán)節(jié)之一，對(duì)機(jī)器人的生產(chǎn)運(yùn)動(dòng)都產(chǎn)生著很大的影響。示教操作主要以編程人員在手持示教器上編寫(xiě)機(jī)器人位姿、運(yùn)動(dòng)軌跡、運(yùn)動(dòng)速度及加速度來(lái)控制本體動(dòng)作。
傳統(tǒng)的示教方式主要依賴(lài)于示教人員編寫(xiě)機(jī)器人運(yùn)行程序，而這樣的示教方式首先存在技術(shù)難度，只有編程人員才能準(zhǔn)確的編寫(xiě)出相關(guān)數(shù)據(jù)；其次，僅憑數(shù)據(jù)推測(cè)，存在編寫(xiě)出的運(yùn)動(dòng)軌跡存在偏差等情況，需要反復(fù)更改，在實(shí)際操作中占用大量時(shí)間。復(fù)雜且低效率的機(jī)器調(diào)試對(duì)客戶(hù)投產(chǎn)及成本均有影響。
于是在此環(huán)境下拖動(dòng)示教以其前沿的科技含量與便利性得到了市場(chǎng)的廣泛關(guān)注與認(rèn)可。拖動(dòng)示教通過(guò)操作人員手持牽引機(jī)器人，記錄示教過(guò)程的位姿數(shù)據(jù)，完成機(jī)器編程。在節(jié)省了培訓(xùn)和編程的時(shí)間、提高了生產(chǎn)效率的同時(shí)，也在一定程度上提高了客戶(hù)企業(yè)的生產(chǎn)效率。而并聯(lián)機(jī)器人的拖動(dòng)示教尚屬于前沿技術(shù)，此次勃肯特勃肯特率先攻關(guān)，11月正式通過(guò)拖動(dòng)示教在并聯(lián)機(jī)器人上的內(nèi)部測(cè)試，并將于明年在并聯(lián)機(jī)器人本體調(diào)試上正式啟用。
特此次試驗(yàn)方式便是基于力矩控制的零力平衡拖動(dòng)示教，即借助機(jī)器人的動(dòng)力學(xué)模型，控制器可以實(shí)時(shí)的算出機(jī)器人被拖動(dòng)時(shí)所需要的力矩，然后把提供該力矩給電機(jī)使得機(jī)器人能夠很好地輔助操作人員進(jìn)行拖動(dòng)。
力矩的計(jì)算如下列公式所示：
公式中的是通過(guò)逆動(dòng)力學(xué)算得的電機(jī)所需要的力矩，KUKA機(jī)器人維修，其計(jì)算公式包括慣性力項(xiàng)、科里奧利力 和離心力項(xiàng)、重力項(xiàng)以及摩擦力項(xiàng)。而當(dāng)中的根據(jù)選擇的摩擦力模型可以分解為粘性摩擦力項(xiàng)、庫(kù)侖摩擦力項(xiàng)以及補(bǔ)償。
不同于傳統(tǒng)阻抗的拖動(dòng)示教方法，零力控制方法在示教時(shí)依靠精確的動(dòng)力學(xué)模型，拖動(dòng)機(jī)器人的摩擦力以及慣性力都的到了相應(yīng)的電機(jī)力矩的抵消，使得機(jī)器人能夠輕松的拖動(dòng)，對(duì)操作者更友好。同時(shí)算法也保證了當(dāng)外力被撤銷(xiāo)時(shí)，機(jī)器人能夠迅速的靜止在當(dāng)前位置，確保了設(shè)備和操作人員的安全。零力控制拖動(dòng)示教的另一個(gè)優(yōu)勢(shì)是，在動(dòng)力學(xué)模型中，各關(guān)節(jié)的力矩是可以單獨(dú)控制的，所以機(jī)器人的拖動(dòng)點(diǎn)不再被固定在末端執(zhí)行器上，KUKA機(jī)器人示教器維修，操作者可以在機(jī)器人任意位置去拖動(dòng)機(jī)器人，使操作更加靈活多變。
無(wú)線(xiàn)示教器解鎖自由示教新方式
作為并聯(lián)機(jī)器人繼續(xù)發(fā)展與創(chuàng)新的一個(gè)重要方面，拖動(dòng)示教的應(yīng)用將為并聯(lián)機(jī)器人調(diào)試技術(shù)趨向利于快速、簡(jiǎn)便的方向發(fā)展，KUKA機(jī)器人示教器維修，滿(mǎn)足生產(chǎn)企業(yè)應(yīng)用機(jī)器人進(jìn)行及時(shí)、高效的生產(chǎn)需求。而為了讓工業(yè)機(jī)器人更加適應(yīng)現(xiàn)代工業(yè)快速多變的特點(diǎn)，以及滿(mǎn)足制造業(yè)日益增長(zhǎng)的復(fù)雜性要求，作為示教系統(tǒng)中機(jī)器人的控制核心部件，示教器同樣在示教環(huán)節(jié)占據(jù)重要地位。所以此次勃肯特除了在示教操作方式的改進(jìn)之外，還將于2019年正式推出新款無(wú)線(xiàn)示教器。
工業(yè)機(jī)器人示教器主要用來(lái)注冊(cè)和存儲(chǔ)機(jī)械運(yùn)動(dòng)或處理記憶，讓機(jī)器人按照控制器操縱的路徑行走，簡(jiǎn)單說(shuō)就是控制機(jī)器人運(yùn)動(dòng)的方向盤(pán)。作為機(jī)器人的手動(dòng)操縱、程序編寫(xiě)、參數(shù)配置以及監(jiān)控用的重要手持裝置，示教器在工業(yè)機(jī)器人的生產(chǎn)應(yīng)用中起到十分重要的作用。
傳統(tǒng)的示教操作需要將示教器的電纜線(xiàn)與要進(jìn)行操作的機(jī)器人電氣柜相連接，之后由編程人員編寫(xiě)程序。由于電纜線(xiàn)鏈接的一對(duì)一特性，通常一臺(tái)示教器只能操作所相連的單一本體，操作多臺(tái)機(jī)器需要連接多部示教器，在由多臺(tái)機(jī)器人組成的自動(dòng)化產(chǎn)線(xiàn)中產(chǎn)生較高成本，并且電纜線(xiàn)與地面長(zhǎng)期的相互摩擦，也會(huì)造成電線(xiàn)磨損、短路等問(wèn)題，多電線(xiàn)交織更易發(fā)生纏繞問(wèn)題，影響機(jī)器人調(diào)試。
而勃肯特即將推出的新款無(wú)線(xiàn)示教器，通過(guò)CE/UL/TUV國(guó)際認(rèn)證，采用無(wú)線(xiàn)接收信號(hào)替換了高成本電纜線(xiàn)；與基站匹配的PLC相結(jié)合，通過(guò)無(wú)線(xiàn)通訊實(shí)時(shí)對(duì)機(jī)器人運(yùn)動(dòng)過(guò)程和系統(tǒng)控制進(jìn)行編程，實(shí)現(xiàn)示教編程、數(shù)據(jù)采集及手動(dòng)/自動(dòng)控制。同時(shí)也能實(shí)時(shí)顯示和修改機(jī)器人的工作狀態(tài)和工作參數(shù)，進(jìn)行可視化管理和診斷。靈活便捷，更適應(yīng)工業(yè)生產(chǎn)中柔性化應(yīng)用和快速部署的需要。并且通過(guò)加密通訊，防止同環(huán)境中多套控制系統(tǒng)的相互干擾，以不同的對(duì)應(yīng)信號(hào)依次和數(shù)臺(tái)機(jī)器人本體進(jìn)行無(wú)線(xiàn)連接，實(shí)現(xiàn)了以一對(duì)多的簡(jiǎn)化操作。
500次/分鐘高節(jié)拍顛覆并聯(lián)行業(yè)新速度
現(xiàn)實(shí)生產(chǎn)中由于需求客戶(hù)的應(yīng)用方案不同，尤其是產(chǎn)品線(xiàn)更替周期短的應(yīng)用場(chǎng)景，對(duì)機(jī)器人的柔性化應(yīng)用和部署快速性提出了更高要求。此次勃肯特在示教系統(tǒng)中的示教新方式研發(fā)和示教器新品推出，將為工業(yè)機(jī)器人調(diào)試系統(tǒng)趨向快速、簡(jiǎn)便的方向發(fā)展。而面對(duì)制造業(yè)快速轉(zhuǎn)型升級(jí)已成為大趨勢(shì)的當(dāng)下，機(jī)器人本體企業(yè)在轉(zhuǎn)型大潮中所站立的根本，是為客戶(hù)市場(chǎng)探索更高效、更高精度的解決方案。
