裝配機器人是工業(yè)生產(chǎn)中用于裝配生產(chǎn)線上對零件或部件進行裝配的一類工業(yè)機器人。裝配機器人作為柔性自動化裝配作業(yè)線的核心設(shè)備,在不同裝配生產(chǎn)線上發(fā)揮著強大的裝配作用。裝配機器人主要有以下優(yōu)點:
(1)操作速度快,加速性能好,縮短工作循環(huán)時間。
(2)精度高,具有極高的重復(fù)定位精度,保證裝配精度。
(3)能夠?qū)崟r調(diào)節(jié)生產(chǎn)節(jié)拍和末端執(zhí)行器的動作狀態(tài);可以通過更換不同的末端執(zhí)行器來適應(yīng)裝配任務(wù)的變化,方便快捷。
(4)柔順性好,能夠與零件供給器、輸送裝置等輔助設(shè)備集成,能與其他系統(tǒng)配套使用,實現(xiàn)柔性化生產(chǎn)。
(5)多帶有視覺傳感器、觸覺傳感器、接近度傳感器和力傳感器等,大大提高了裝配機器人的作業(yè)性能和環(huán)境適應(yīng)性,保證裝配任務(wù)的精準(zhǔn)性。
裝配機器人未來主要發(fā)展趨勢如下:
(1)操作機結(jié)構(gòu)的優(yōu)化設(shè)計:探索新的高強度輕質(zhì)材料,進一步提高負(fù)載/自重比,同時機構(gòu)進一步向著模塊化、可重構(gòu)方向發(fā)展;如日本川田工業(yè)株式會社推出的 NEXTAGE 裝配機器人具有15個軸,打破機器人定點安裝的局限,機器人底部配有移動導(dǎo)向輪,可適應(yīng)不同結(jié)構(gòu)的裝配生產(chǎn)線。
(2)直接驅(qū)動裝配機器人:傳統(tǒng)機器人減速裝置中的傳動鏈會增加系統(tǒng)功耗,產(chǎn)生慣量、誤差等,并降低系統(tǒng)可靠性,采用高扭矩低速電機直接驅(qū)動可避免此種問題。
(3)多傳感器融合技術(shù):為進一步提高機器人的智能和適應(yīng)性,多種傳感器融合是關(guān)鍵;如YASKAWA機器人公司推出的雙臂機器人SDA10F,具有15個軸,并配備VGA CCD 攝像頭,極大地促進了裝配準(zhǔn)確性。
(4)機器人遙控及監(jiān)控技術(shù):通過網(wǎng)絡(luò)建立大范圍內(nèi)的機器人遙控系統(tǒng),在有時延的情況下,建立預(yù)先顯示進行遙控等。
(5)虛擬機器人技術(shù):基于多傳感器、多媒體和虛擬現(xiàn)實以及臨場感技術(shù),實現(xiàn)機器人的虛擬遙控操作和人機交互。
(6)并聯(lián)機器人應(yīng)用范圍擴大:傳統(tǒng)機器人采用連桿和關(guān)節(jié)串聯(lián)結(jié)構(gòu),而并聯(lián)機器人執(zhí)行機構(gòu)的分布得到改善,可減少非累積定位誤差,和奇異位置數(shù)量。
(7)多智能體協(xié)調(diào)控制技術(shù):這是目前機器人研究的一個嶄新領(lǐng)域,是對多智能體的群體體系結(jié)構(gòu)、相互間的通信與磋商機理、感知與學(xué)習(xí)方法、建模和規(guī)劃、群體行為控制等方面進行研究;同時,也要關(guān)注同一機器人雙臂的協(xié)作,以及人與機器人的協(xié)作。