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双机器人协作简介及应用前景

2013-02-27

    在现代工业生产中,机器人的使用越来越广泛,它对减轻劳动者的劳动强度、提高产品质量、缩短产品更新周期起着重要作用。目前,单个独立工作的工业机器人已广泛运用于喷漆、焊接、装配等作业中,但面对一些复杂的工作,如对互锁多轴孔的复杂装配作业、复杂工件的焊接作业、超长超重超体积的物体搬运作业等,单机器人已无法胜任,需要多机器人协作完成。

    为了适应市场需要,工研院工业机器人研究所对双机器人协作系统进行了研究。如下图所示,双机器人由两台单机器人系统组合而成,一台作为主机器人,控制整个系统的运动,另一台为辅机器人,两者通过网络通信。

    双机器人协作系统的运动控制有两种类型:程序耦合、运动耦合。 1.程序耦合 在程序耦合模式下,不管主、辅机器人在程序耦合命令之前做什么运动,耦合命令之后,两台机器人被强制同时到达耦合命令后的路径点开始运动,先到达者等待。如下图所示:

 


说明:

R1表示第一台机器              

R2表示第二台机器

(1)表示耦合点(2)表示耦合命令(3)表示路径点(4)表示等待时间

t1、t2 表示时间点

PTP表示机器人点到点运动    

LIN 表示机器人直线运动

CIRC 表示机器人圆弧运动

1.运动耦合

运动耦合包括直线耦合(LIN SYNC)和圆弧耦合(CIRC SYNC)。如下图所示:在耦合区域内,每单元时间(△t1~△t5)中不管主、辅机器人的动作是什么,起始时间均保持一致。

 

 

说明:1表示耦合区域    2表示等待时间     3表示路径点

2.应用前景

    双工业机器人的协调作业能够有效提高机器人系统的负载能力、作业空间、作业速度以及可靠性;辅机器人作为工作台,相比传统的2轴、3轴变位机拥有更多的自由度。因此双协作机器人能够完成更复杂产品的加工,比如螺旋副的拆装等。而对于一些可由单机器人完成的作业,多机器人则可减少机器人的复杂性,提高效率,增加灵活性和稳定性。
    随着工业机器人应用领域的不断扩大,双机器人乃至多机器人协作必将在工业及服务领域发挥更大的作用。