過去幾十年,工業(yè)機(jī)器人已經(jīng)大規(guī)模應(yīng)用于工廠車間,成為生產(chǎn)線上一道亮麗的風(fēng)景。機(jī)器人取代了工人進(jìn)行各種裝配、搬運(yùn)、包裝等任務(wù),解決了人力資源緊缺的難題,同時(shí)提升了生產(chǎn)效率,以及保證產(chǎn)品的一致性,并降低了成本。機(jī)器人的第一波紅利已經(jīng)在一般工業(yè)領(lǐng)域顯現(xiàn)。
但傳統(tǒng)工業(yè)機(jī)器人也存在一定的局限性，而隨著協(xié)作機(jī)器人、自適應(yīng)機(jī)器人等產(chǎn)品的出現(xiàn) ，機(jī)器人進(jìn)入更多的應(yīng)用場景，并結(jié)合人工智能、大數(shù)據(jù)技術(shù)，將推動了產(chǎn)業(yè)的第二輪高潮。
機(jī)器人的接力棒 從工業(yè)機(jī)器人傳到協(xié)作機(jī)器人
過去幾十年間，傳統(tǒng)工業(yè)機(jī)器人在生產(chǎn)線上發(fā)揮出重要的作用，其快速和精確的位置控制，加速了生產(chǎn)的進(jìn)程。但這些機(jī)器人僅適合于固定軌跡的任務(wù)，例如從A點(diǎn)移動到B點(diǎn)，執(zhí)行零件的切割、組裝和噴漆等工作。
基于強(qiáng)大的硬件系統(tǒng)，工業(yè)機(jī)器人比工作的效率高出不少，速度和準(zhǔn)確性方面比人類要強(qiáng)大很多，但存在的局限性也顯然易見。
在安全性方面，傳統(tǒng)工業(yè)機(jī)器人是通過編程實(shí)現(xiàn)工作的，在編程完成后機(jī)器人按指定的規(guī)則運(yùn)行，當(dāng)遇到危險(xiǎn)突發(fā)情況時(shí)，機(jī)器人往往無法判斷和做出快速反應(yīng)，從而有可能會傷害到傍邊的工人。即使工業(yè)機(jī)器人廠家布置了安全籠進(jìn)行防護(hù)，但是仍然可能發(fā)生事故。
此外，在部署方面，工程師需要使用專門的言語，對機(jī)器人特定工藝編程調(diào)試，然后才能讓工業(yè)機(jī)器人順利完成指定的工作，此過程需要花費(fèi)大量的時(shí)間和技術(shù)人力。
還有，傳統(tǒng)工業(yè)機(jī)器人只能完成固定位置控制和預(yù)定義軌跡的有限任務(wù)，那么，對于一些復(fù)雜的工作，例如表面拋光，對于環(huán)境和軌跡有嚴(yán)格要求的工藝，工業(yè)機(jī)器人顯得難以勝任。
基于對傳統(tǒng)工業(yè)機(jī)器人的不足，業(yè)內(nèi)推出了協(xié)作機(jī)器人，例如優(yōu)傲、TM、如節(jié)卡、遨博、越疆、新松、艾利特等企業(yè)，以及四大家族的發(fā)那科、ABB、庫卡、安川也相繼研發(fā)出了協(xié)作機(jī)器人。
協(xié)作機(jī)器人克服傳統(tǒng)工業(yè)機(jī)器人的缺點(diǎn)，以更高的安全性、簡化部署和易于編程的優(yōu)點(diǎn)進(jìn)入市場。同時(shí)，協(xié)作機(jī)器人還可以與一起工作。
目前，協(xié)作機(jī)器人處于一個(gè)良好的增長過程，并被業(yè)內(nèi)視為下一代工作機(jī)器人。根據(jù)研究相關(guān)機(jī)構(gòu)的預(yù)測，2019年到2025年間協(xié)作機(jī)器人年復(fù)合年增長率將達(dá)到50%，從10億美元增長到130億美元。
無論是傳統(tǒng)工業(yè)機(jī)器人，還是協(xié)作機(jī)器人，都存在一定的缺點(diǎn)和不足。因此下一代機(jī)器人必須超越協(xié)作式機(jī)器人和傳統(tǒng)工業(yè)機(jī)器人的水平，為此，自適應(yīng)機(jī)器人應(yīng)勢而生。
自適應(yīng)機(jī)器人 定義工業(yè)機(jī)械臂的未來
隨著技術(shù)的發(fā)展，新一代的機(jī)械臂勢必要跳出“協(xié)作”的框架，而真正從本源上去改進(jìn)傳統(tǒng)機(jī)械臂的不足：它需要能夠在不犧牲性能的前提下具備本質(zhì)的安全性；能夠像一個(gè)學(xué)徒一樣迅速理解并獨(dú)立完成一項(xiàng)新的任務(wù)；能夠完成那些傳統(tǒng)機(jī)械臂不可能做好、但如今因?yàn)槿斯さ木o缺或者工作環(huán)境的惡劣而急需被自動化的工作。一個(gè)能達(dá)到這些要求的機(jī)械臂，需要的不僅僅是與人協(xié)作的能力，更是自身對復(fù)雜環(huán)境與復(fù)雜任務(wù)的適應(yīng)能力。因此，我們將新一代的機(jī)械臂定義為“自適應(yīng)機(jī)器人”。
“自適應(yīng)機(jī)器人”滿足復(fù)雜環(huán)境下執(zhí)行復(fù)雜的任務(wù)的要求，具有較高的靈活性。自適應(yīng)機(jī)器人基于計(jì)算機(jī)視覺的能力和較高的檢測精度，保證在不確定對象位置的情況下，依然能夠執(zhí)行任務(wù)。
自適應(yīng)機(jī)器人擁有出色的抗干擾能力，在環(huán)境發(fā)生重大變化時(shí)，能夠自我修正，并順利完成工作任務(wù)。自適應(yīng)機(jī)器人通常是可移動性的，支持快速重新部署到新任務(wù)。
近年來，隨著新能源汽車的崛起和汽車智能化的快速發(fā)展，越來越多的車企開始加速技術(shù)創(chuàng)新和轉(zhuǎn)型升級。順應(yīng)這一趨勢，非夕科技以自適應(yīng)機(jī)器人技術(shù)為基礎(chǔ)，積極探索汽車產(chǎn)業(yè)鏈上下游場景，并在打磨、擰緊、精密裝配、測試、自動充電等多種工藝場景中打造了全新的自動化解決方案。
自適應(yīng)機(jī)器人車身焊后打磨
基于先進(jìn)的工業(yè)級力控，非夕為客戶打造了高負(fù)載自適應(yīng)機(jī)器人Rizon 10加裝電動打磨工具的車身飛濺打磨方案。該方案憑借機(jī)器人的高響應(yīng)底層力控技術(shù)實(shí)現(xiàn)復(fù)雜曲面的自適應(yīng)貼合，彌補(bǔ)軌跡或工件精度誤差，保證打磨質(zhì)量。
穩(wěn)定涂抹不同形狀和曲面的工件，可輕松應(yīng)對位置誤差，保證底涂軌跡連續(xù)完整，中心線位置誤差符合要求，良率可達(dá)99%及以上。
基于自適應(yīng)機(jī)器人Rizon 4s及開發(fā)工具包RDK，非夕打造了Flexiv轉(zhuǎn)向柱手柄標(biāo)定系統(tǒng)，在機(jī)器人進(jìn)行高精度軌跡運(yùn)動的同時(shí)，實(shí)時(shí)記錄機(jī)器人末端位置及機(jī)器人末端外力數(shù)據(jù)，并將產(chǎn)品數(shù)據(jù)通過SPI 進(jìn)行數(shù)據(jù)同步，儲存為文件。該方案不僅可以確保全過程實(shí)時(shí)控制，同時(shí)也可以進(jìn)行檢測、數(shù)據(jù)管理等事項(xiàng)。
通過視覺力覺復(fù)合引導(dǎo)模式，機(jī)器人可自適應(yīng)更多樣的來料狀態(tài)，提升裝配成功率及整體節(jié)拍。基于機(jī)器人自身的力控性能，可柔性適配更多種類的FPC及插裝工藝。
全流程無需人工參與，降低人為不穩(wěn)定因素對生產(chǎn)的影響。采用仿人化力控及柔順控制技術(shù)，自適應(yīng)位置和姿態(tài)誤差，降低NG率，良率可達(dá)99%。
基于高精度力控和機(jī)器人本質(zhì)的安全性，可確保充電過程中人員、車身以及充電裝置的安全。
基于多種力控策略及柔順控制的仿人化插拔動作，確保插拔過程的柔順、穩(wěn)定，避免因姿態(tài)、位置、軌跡精度等原因出現(xiàn)充電口的損傷或損耗，提高設(shè)備和空間利用率。
結(jié)語
不管傳統(tǒng)工業(yè)機(jī)器人還是自適應(yīng)機(jī)器人，都是為了更好地滿足生產(chǎn)需求而誕生，雖然對于整個(gè)行業(yè)來講,自適應(yīng)機(jī)器人目前還屬于新鮮事物。但隨著機(jī)器人技術(shù)的發(fā)展，機(jī)器人的應(yīng)用場景不斷拓展，機(jī)器人被應(yīng)用到醫(yī)療、農(nóng)業(yè)、家庭、物流、商業(yè)場景等。未來隨著科技的不斷進(jìn)步，更好地適應(yīng)復(fù)雜性任務(wù)的自適應(yīng)機(jī)器人將獲得更大的收益和競爭優(yōu)勢，也將促進(jìn)制造業(yè)的轉(zhuǎn)型升級，有助于提高產(chǎn)業(yè)效率和降低制造成本。
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