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力觉传感器让国产工业机器人实现双重安全保护

日前,国内首款可大范围移动作业的工业机器人在重庆实现产业化,这款产品是一种智能喷涂机器人,由中国船舶重工长江科技有限公司、中科院重庆绿色智能技术研究院、鲁班研究院和重庆大学等5家单位联合研发,近日已在郑州应用于桥梁工程大型构件涂装作业。

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工业机器人机械臂,资料图

据了解,技术人员在该机器人研发过程中,掌握了机器人本体加工核心技术和可吸收碰撞能量的力觉传感器核心技术。通过不断改进、完善,智能喷涂机器人在近期实现了少批量生产。目前,有3台正在郑州进行桥梁工程构件喷涂作业,并成功实现了安全的人机协作。

与国内外其他机器人相比,其最大特点是具有双重安全保护机制,即:当人机或机器人之间面临碰撞危险时,避障安全系统会让机器人立即自动暂停。若因意外情况导致碰撞仍然无法避免,机器人搭载的力觉传感器会在发生碰撞的同时吸收碰撞能量,形成缓冲区,从而避免对人或机器造成伤害。

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该机器人采用了吸收碰撞能量的力觉传感器核心技术,资料图

我们知道,市场上使用最多的机器人当属工业机器人,也是最成熟、完善的一种机器人。工业机器人之所以能得到广泛应用,得益于它拥有多种控制方式。按作业任务的不同,可主要分为点位控制方式、连续轨迹控制方式、力(力矩)控制方式和智能控制方式四种控制方式。

其中,力控制方式在进行装配、抓放物体等工作时,除了要求准确定位之外,还要求所使用的力或力矩必须合适,这时必须要使用(力矩)伺服方式。这种控制方式的原理与位置伺服控制原理基本相同,只不过输入量和反馈量不是位置信号,而是力(力矩)信号,所以该系统中必须有力(力矩)觉传感器。有时,也利用接近、滑动等传感功能进行自适应式控制。

上述机器人便是通过搭载力觉传感器,实现了对工业机器人的双重安全保护。同时,该机器人还能自主规划作业路径、自主移动,移动范围最大可达到500米,能灵活完成彼此之间的协作及与人的协作。据介绍,能大范围移动作业且具有上述双重保护机制的工业机器人,此前在国内外尚无先例。未来,其相关技术可广泛应用于各种工业机器人,市场前景非常广泛。

数据显示,2019年,我国工业机器人的销量相比于2018年还将继续下滑,但这不单是工业机器人行业本身造成的,更多的是受整个经济环境和经济周期的影响。随着国内5G、自动驾驶和人工智能等新兴产业的发展,工业机器人产业也会被进一步带动起来。未来,希望工业机器人产业通过产品优化、降本增效,与各行业的融合落地,在机遇与挑战并存的环境下,找到突围之路。


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