機(jī)器人“高速”,“高精度”那兩個(gè)詞,屬于各人見得太多司空見慣,細(xì)念之下又不知該若何精確注釋的詞。
這個(gè)標(biāo)題可以拆成兩個(gè)部門:
為何關(guān)于“高速”跟“高精度”不明白的界說(shuō)?
快遞分揀機(jī)器人既然不明白的界說(shuō),那甚么環(huán)境下可以把本人的機(jī)器人稱為“高速”跟“高精度”的?
現(xiàn)階段次要從兩個(gè)方面去評(píng)估機(jī)器人的速率,一個(gè)是各樞紐的最大轉(zhuǎn)速;二是機(jī)器臂末尾的空間運(yùn)動(dòng)速率。
正在每一臺(tái)機(jī)器人的仿單上,皆會(huì)列出各樞紐的最大轉(zhuǎn)速,但很少給出最大空間線速度的值。(有的廠商會(huì)正在DataSheet中給出一個(gè)最大分解速率,可是這個(gè)值是各樞紐均以最大速率遷移轉(zhuǎn)變失掉的分解速率,更多的仍是反映樞紐的最大速率,不太年夜實(shí)際意義)正在產(chǎn)物解釋中沒(méi)有給出線速度的緣故原由,是因?yàn)闄C(jī)器臂正在分歧的形態(tài)下,可到達(dá)的最大速率是沒(méi)有一樣的。為了解釋這個(gè)問(wèn)題,咱們起首相識(shí)一下現(xiàn)階段使用最多的工業(yè)機(jī)器人。從機(jī)器布局上可以分紅三種,離別是串連6軸機(jī)器人、SCARA機(jī)器人(SelecTIveComplianceAssemblyRobotArm)跟Delta機(jī)器人,睹下圖(為了簡(jiǎn)化解釋,4軸碼垛/搬運(yùn),7軸冗余機(jī)器臂,串并混連機(jī)器人等構(gòu)型不列出):
分揀機(jī)器人能為快遞包裝做些什么以最罕見的串連6軸工業(yè)機(jī)器人為例,其布局基本上與人類的胳膊同等。各人想象一下本人的胳膊就是一個(gè)機(jī)器臂,蜷縮了掄與發(fā)出去再用力掄,您的手能到達(dá)的最大速率是沒(méi)有一樣的,蜷縮了掄較著會(huì)速率快良多,工業(yè)機(jī)器人同理。
而工業(yè)機(jī)器人屬于高度靈巧的可編程設(shè)備,分歧的機(jī)器人使用中,能夠會(huì)用到機(jī)器人蜷縮了的形態(tài),也能夠會(huì)用到發(fā)出去的形態(tài),所有以實(shí)際使用為準(zhǔn)。是以機(jī)器人廠商沒(méi)法界說(shuō)一個(gè)“明白”的手臂形態(tài)(沒(méi)法窮舉,由于能夠的機(jī)器人形態(tài)有無(wú)數(shù)種;也沒(méi)法給出最常用形態(tài),由于對(duì)一個(gè)客戶常用的形態(tài),對(duì)此外一個(gè)客戶能夠便沒(méi)有合用;即便湊出一個(gè)利用最多的形態(tài),用戶期冀的運(yùn)動(dòng)標(biāo)的目的又是沒(méi)有一樣的,三維空間有6個(gè)自由度,他們之間的速率標(biāo)的目的組合又是無(wú)量多個(gè)),也便沒(méi)法給出一個(gè)“明白”的線速度巨細(xì)。是以大多數(shù)廠商爽性便不會(huì)給出線速度巨細(xì),少數(shù)廠商會(huì)給出一個(gè)“最大空間分解速率“的參數(shù),注釋睹上。以上是對(duì)同一個(gè)機(jī)器人而言,分歧的形態(tài)對(duì)應(yīng)分歧的最大空間速率;而關(guān)于分歧的機(jī)器人而言,環(huán)境又會(huì)沒(méi)有一樣,次要有兩個(gè)緣故原由:
1、分歧構(gòu)型的工業(yè)機(jī)器人,因?yàn)闄C(jī)器布局的限定,能到達(dá)的最大實(shí)際速率沒(méi)有一樣,是以分歧布局之間的機(jī)器人沒(méi)法停止間接比照,也便沒(méi)法利用同一種速率評(píng)判尺度;
2、關(guān)于一樣布局的分歧機(jī)器人,另有巨細(xì)的區(qū)別。想一想一下十八歲的成年人的胳膊跟三歲小朋友的胳膊,即使要求成年人用跟小朋友一樣的肩部轉(zhuǎn)速掄胳膊,因?yàn)槌赡耆说谋壅垢L(zhǎng),末尾腳的速率一定會(huì)更年夜。是以,分歧臂展的機(jī)器人也沒(méi)法利用同一種速率評(píng)判尺度;
“高精度”問(wèn)題比“高速”還要龐大一些,由于速率只有線速度跟角速度兩種,而精度目標(biāo)很有多種,例如反復(fù)定位精度、反復(fù)姿態(tài)精度、相對(duì)位姿精度、空間門路精度、線速度跟蹤精度、角速度跟蹤精度等等,正在計(jì)劃這些評(píng)測(cè)目標(biāo)時(shí),一樣會(huì)遇到上述的各類限定。
光榮的是,因?yàn)楝F(xiàn)階段工業(yè)機(jī)器人的應(yīng)用領(lǐng)域依然借不是十分普遍,是以以后只對(duì)反復(fù)定位精度跟相對(duì)位姿精度有較下的要求,那兩個(gè)目標(biāo)曾經(jīng)有了一些也許的共鳴。
分揀機(jī)器人維護(hù)此刻主流的工業(yè)機(jī)器人,反復(fù)定位精度高于±0.02mm,齊事情空間內(nèi)相對(duì)定位精度高于±1mm,根本可以道是“高精度”機(jī)器人了。2、既然不明白的界說(shuō),那甚么環(huán)境下可以把本人的機(jī)器人稱為“高速”跟“高精度”的?以后的主流做法實(shí)在很簡(jiǎn)略:既然沒(méi)法對(duì)分歧巨細(xì),分歧構(gòu)型的機(jī)器人供給同一的評(píng)估目標(biāo),那便依照分歧的機(jī)器人品種,離別給出評(píng)估方式。舉兩個(gè)栗子。
比如說(shuō)正在小型6軸機(jī)器人范疇,普通以尺度節(jié)奏工夫去作為速率性能指標(biāo)的評(píng)估尺度。
尺度節(jié)奏工夫是指:機(jī)器人照顧1千克的負(fù)載,從出發(fā)點(diǎn)起頭,向上挪動(dòng)25mm,平移300mm,向下運(yùn)動(dòng)25mm,然后沿門路前往出發(fā)點(diǎn)如許一個(gè)進(jìn)程所消耗的工夫,以下圖(圖中是NACHI的MZ07系列,尺度節(jié)奏工夫?yàn)?.31s):
現(xiàn)階段行業(yè)內(nèi)頂級(jí)程度,可以將該目標(biāo)節(jié)制正在0.4s以下,好比EPSON的C4系列為0.37秒,C8系列為0.31秒,DENSO的VS系列可以做到0.33秒。感興趣的可以看一下這個(gè)視頻EPSONC4stdmoTIon1440感受一下。再好比正在碼垛/搬運(yùn)范疇,次要是搬運(yùn)形狀同一,重量比力年夜的物品,普通是以每小時(shí)最多可搬運(yùn)幾次來(lái)評(píng)估速率,這個(gè)目標(biāo)一樣可以籠統(tǒng)為一個(gè)近似小機(jī)器人的尺度節(jié)奏工夫,只不過(guò)因?yàn)楸壅乖鲩L(zhǎng),來(lái)回距離會(huì)響應(yīng)變年夜(60kg負(fù)載,向上400mm,平移2000mm,向下400mm,然后按原門路前往出發(fā)點(diǎn)),以下圖:
全自動(dòng)快遞分揀機(jī)器人ABBIRB460碼垛機(jī)器人,一個(gè)小時(shí)內(nèi)最多可實(shí)現(xiàn)2190次尺度節(jié)奏,NACHI的LP系列每小時(shí)可實(shí)現(xiàn)1800次尺度節(jié)奏。
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