配天機(jī)器人新行業(yè)，新技術(shù)。
5月17日，配天機(jī)器人總經(jīng)理索利洋亮相第十三屆中國國際機(jī)器人高峰論壇主論壇，并圍繞“配天機(jī)器人新行業(yè)，新技術(shù)”這一主題，展開演講。
當(dāng)天，配天機(jī)器人總經(jīng)理索利洋從五個(gè)方面介紹了配天機(jī)器人近兩年的一些行業(yè)與技術(shù)突破，分別是：智能非速餐具檢品機(jī)；免示教焊接系統(tǒng)應(yīng)用；多機(jī)聯(lián)動(dòng)焊接應(yīng)用；零奇異軌跡規(guī)劃功能；MotionAI。
演講實(shí)錄：
智能非速餐具檢品機(jī)
索總介紹，目前常用的非速餐具類型很多，包括一次性的紙盤、紙板，還有各種商品的紙質(zhì)包裝。這類產(chǎn)品在生產(chǎn)過程中，多多少少會(huì)帶有各種瑕疵。在以往的制造型企業(yè)中，檢測這些產(chǎn)品的瑕疵主要依靠人工的眼睛直接進(jìn)行觀測，常遇到的瑕疵包括黑板、細(xì)孔、油污、水印、撕裂、鋼絲等。
目前，配天機(jī)器人推出的首創(chuàng)非速餐具檢品機(jī)產(chǎn)品線已經(jīng)廣泛應(yīng)用于非速產(chǎn)品的國內(nèi)頭部企業(yè)生產(chǎn)過程中。這個(gè)產(chǎn)品帶來的突破有：檢測質(zhì)量十分可靠，基本上可以把肉眼能夠看到的99%以上的缺陷全部檢測出來，同時(shí)成本很低，一臺機(jī)器的成本相當(dāng)于八個(gè)人工成本，換產(chǎn)也非常方便。為了滿足非速產(chǎn)品的各種形狀，配天機(jī)器人做了可以適用于各種形象產(chǎn)品的輔助夾具和輔助檢測設(shè)備，同時(shí)效率很高，可以達(dá)到每分鐘180件，是人工的三倍。適應(yīng)性也強(qiáng)，布置靈活。
免示教焊接系統(tǒng)應(yīng)用
索總表示，客戶在做焊接應(yīng)用的時(shí)候，由于工件種類的多樣性，焊接每次都較示教，如果每個(gè)工件焊接之前都要做非常詳細(xì)的掃描來確定工件的形狀，效率很低。針對產(chǎn)品類型一致，但由于尺寸不同，造成了產(chǎn)品的型號比較多的情況，配天機(jī)器人開發(fā)了專門針對某種特定產(chǎn)品的免示教焊接系統(tǒng)。
這個(gè)焊接系統(tǒng)解決了工件種類多的問題，大大提高了用戶用機(jī)器人做焊接的工作效率，并且提升了產(chǎn)品品質(zhì)。用這種系統(tǒng)只需要先通過操作工人把要焊接的產(chǎn)品類型或者產(chǎn)品參數(shù)輸入到機(jī)器人焊接系統(tǒng)，然后機(jī)器人通過簡單的掃描幾個(gè)基本的位置點(diǎn)，就可以實(shí)現(xiàn)從頭到尾的焊接。
多機(jī)聯(lián)動(dòng)焊接應(yīng)用
從焊接的角度來說，多機(jī)聯(lián)動(dòng)焊接一直是一個(gè)難度比較大的應(yīng)用，它考慮到多臺機(jī)器人的協(xié)同工作，而且對于協(xié)同的工作精度和效率要求比較高。目前在汽車領(lǐng)域，有很多汽車零部件需要多機(jī)聯(lián)動(dòng)焊接，來保證整個(gè)工件的焊接精度。
能做到多機(jī)聯(lián)動(dòng)有幾種方式，一種從技術(shù)上來說叫半聯(lián)動(dòng)，這種聯(lián)動(dòng)是通過機(jī)器人的編程、指令來實(shí)現(xiàn)機(jī)器人和機(jī)器人之間通過IO點(diǎn)觸發(fā)進(jìn)行簡單的同步，這種同步精度不高，而且效率比較低。
所謂的真聯(lián)動(dòng)，是一臺機(jī)器人的控制系統(tǒng)同時(shí)控制多臺機(jī)器人運(yùn)動(dòng)，多臺機(jī)器人本體的軸在一臺機(jī)器人的控制系統(tǒng)里做統(tǒng)一的規(guī)劃，這樣可以做到多臺機(jī)器人在一條伺服總線上得到真聯(lián)動(dòng)，保證指令的軌跡精度，也可以保證所有焊接點(diǎn)的實(shí)時(shí)性。
這種聯(lián)動(dòng)技術(shù)有幾個(gè)難點(diǎn)，一個(gè)是在處理器的處理能力上提了更高的要求，要完成多臺本體的軌跡規(guī)劃，考慮每個(gè)電機(jī)的速度和轉(zhuǎn)距的約束，特定負(fù)載的情況下加速度的約束。二是算法處理能力的提升，機(jī)器人控制算法方面要做到算法的效率很高，計(jì)算速度要快。三是伺服電機(jī)性能的提升，伺服電機(jī)是執(zhí)行每一個(gè)機(jī)器軸運(yùn)動(dòng)的直接機(jī)構(gòu)，伺服電機(jī)的跟隨性準(zhǔn)不準(zhǔn)，好不好，跟伺服電機(jī)的性能息息相關(guān)。四是對系統(tǒng)整體的穩(wěn)定性要求更高。但凡有一臺機(jī)器人出現(xiàn)了故障，整個(gè)焊接就會(huì)出現(xiàn)報(bào)廢。針對多機(jī)聯(lián)動(dòng)的通訊，包括每臺機(jī)器人在焊接過程中的穩(wěn)定性，對焊機(jī)和焊箱的配合也提了更高的要求。
配天機(jī)器人自主研發(fā)，驅(qū)控一體的多機(jī)聯(lián)動(dòng)的控制系統(tǒng)，是通過一次開的總線，實(shí)現(xiàn)了精確的多機(jī)聯(lián)動(dòng)技術(shù)。
零奇異軌跡規(guī)劃功能
機(jī)器人在做空間解算的時(shí)候，它是有空間奇異點(diǎn)的，機(jī)器人行業(yè)常遇到三類奇異點(diǎn)，第一類叫腕部奇異點(diǎn)，也就是機(jī)器人的第五軸該度為0的時(shí)候，它的四軸和六軸會(huì)貢獻(xiàn)或者同軸，這種情況下，在空間解算的時(shí)候，如果對四軸或者六軸不限制，很有可能會(huì)出現(xiàn)在某些空間位置基本不變的情況下，四軸或者六軸會(huì)出現(xiàn)猛的旋轉(zhuǎn)。
第二類肩部奇異點(diǎn)，這個(gè)是機(jī)器人手腕中心和一軸的關(guān)節(jié)在同一條實(shí)現(xiàn)上的時(shí)候會(huì)出現(xiàn)的奇異點(diǎn)，實(shí)際上也會(huì)出現(xiàn)類似的情況，這種情況下編程會(huì)出現(xiàn)某些軸的突然旋轉(zhuǎn)。
第三類是肘部奇異點(diǎn)，主要是機(jī)器人的手腕中心與關(guān)節(jié)的二軸三軸處于同一平臺的時(shí)候。這幾個(gè)位置都在數(shù)學(xué)解散的時(shí)候造成了很大的困難。在實(shí)際應(yīng)用中，有經(jīng)驗(yàn)的工程師都會(huì)盡量避免機(jī)器人在整個(gè)路徑過程中出現(xiàn)這三種姿態(tài)。
配天機(jī)器人針對這種情況，推出了一個(gè)改零奇異軌跡規(guī)劃功能SFTP，能夠保證機(jī)器人可以非常平順的通過奇異點(diǎn)，而且不會(huì)出現(xiàn)任何突然的軸加速旋轉(zhuǎn)，從而使之自動(dòng)平滑的通過。
MotionAI智能運(yùn)動(dòng)控制功能
機(jī)器人運(yùn)動(dòng)的時(shí)候，軌跡誤差來源非常多，包括DH參數(shù)誤差、種力形變、電機(jī)跟隨誤差、減速器形變等其他軟件算法的誤差。為了提高機(jī)器人的軌跡精度，除了依靠傳統(tǒng)的各種機(jī)械測量與傳統(tǒng)算法，配天機(jī)器人引入了AI，來實(shí)現(xiàn)重復(fù)定位精度的進(jìn)一步提升。
在生產(chǎn)和加工過程中，因?yàn)榇蠖鄶?shù)的機(jī)器人軌跡都是重復(fù)運(yùn)動(dòng)的一個(gè)固定軌跡，可以通過智能迭代學(xué)習(xí)的控制原理，將誤差反向補(bǔ)償?shù)皆嫉能壽E中，從而提升軌跡精度。
同時(shí)MotionAI魯棒性比較強(qiáng)，可以應(yīng)對各種復(fù)雜的非線性系統(tǒng)，這種功能在改善機(jī)器人在激光切割的精度、啟停抖動(dòng)、機(jī)器人整體性能等方面都有一定的改善，無需專業(yè)的人員操作就可以開啟自學(xué)習(xí)的功能。
在高速激光切割領(lǐng)域，對軌跡精度要求很高。MotionAI智能運(yùn)動(dòng)控制功能功能滿足了機(jī)器人在高速平面激光切割的軌跡精度的要求。
索總表示，目前配天機(jī)器人是一家研發(fā)中心在北京，生產(chǎn)基地在安徽蚌埠的機(jī)器人本體制造企業(yè)，完全自主開發(fā)機(jī)器人控制系統(tǒng)以及機(jī)器人的伺服系統(tǒng)。據(jù)透露，配天今年將會(huì)推出一系列大負(fù)載工業(yè)機(jī)器人，從2.7米到3.1米，負(fù)載范圍從130公斤到280公斤，不斷完善產(chǎn)品矩陣。
