工业机器人我们一般分为几个部分:控制器系统、机械手(驱动系统)、示教器、视觉与传感器、末端执行器。不一样的工业机器人会有在轴设计和轴数上有些不同,也就是在驱动系统上略有不同,比如关节型机器人具有旋转轴,旋转轴的数量从简单的三轴结构到多个关节不等,CSARA具有两个平行轴等等,但在整体的控制设计上,都采取集中式设计或者分散式设计。
控制器系统我们常常称机器人控制器系统是机器人的大脑,这里面包括了运动控制器、内部和外部通信系统和任何潜在的功率级。潜在的功率级指的是,若机器人要移动重物,肯定需要在电机上施加足够的力才能实现该功能。这个力由电能产生,并从功率级提供给电机。这个功率影响机器人属于高压系统还是低压系统。
集中式的机器人系统,机器人的控制柜会集中驱动系统的大多数电子模块,而在分散式系统中,这些模块中的其中一些模块将移至机器人的机械手驱动系统中,以支持多种外观尺寸,包括机柜的外观尺寸、电缆等。
目前大多机器人厂商都是提供集中式的控制管理系统,这样更方便。因为在分散式的系统中,伺服驱动相关电子器件的运行环境与在集中式系统中完全不同,常常要对部分系统来进行重新开发。
控制与伺服驱动在自动化行业,伺服电机控制是一个老生常谈的通用技术了,工业4.0的兴起加速了自动化系统的升级,这也增加了伺服驱动的升级。现在的自动化系统要求伺服驱动能控制更多的轴数,能实现更多智能化的功能。
在控制系统需求还没有现在这么复杂的阶段,最常见的设计是用MCU以及FPGA来执行控制算法,并提供外设以连接至驱动器输出和电机反馈。这种设计我们已见过很多了,基本上国内外做MCU的厂商都会涉及一部分这样的业务,国外知名的像TI的C2000系列,ST的STM32系列等等,国内知名的同样不少,国民的N32系列,峰岹的FU68系列,兆易的GD32E系列等等。功能要求不多的控制,单颗或多颗MCU就够了,有些会视情况加FPGA。加FPGA一般就是MCU负责通讯处理、系统母线监测和温度监测等、人机交互界面驱动等功能,FPGA负责逻辑处理和运动控制等功能,实现对整个伺服系统的协同控制。
就目前国内外MCU厂商提供的用于机器人控制器MCU来看,M4以及M4F内核居多,支持FPU浮点运算,主频也够高,可满足各种运动算法高算力需求,外设资源各异。M7内核加DSP的异构架构在高端领域的工业机器人中也很有优势。
为了减少外部板需求,缩小空间减少相关成本,慢慢的变多功能(通信、PLC等等)加入控制板中,集成性的提高意味着硬件性能也必须要跟上。从机器人控制管理系统的发展的新趋势里能确定的是多核异构架构才能满足机器人系统全部的处理需求。MCU+FPGA异构架构,MCU+DSP异构架构,MCU+MPU架构等多核异构设计在以后的机器人中会慢慢的常见。
以往厂商会第一先考虑采用DSP来优化控制算法,但现在实时处理数据的能力逐渐重要,因此带宽对伺服驱动是一个很重要的指标,足够的带宽才能同时处理多个轴的输入,并留有足够的裕量用于其他功能。DSP在机器人控制里独立的方案慢慢的变少,独立DSP正在慢慢的变多地转向SoC的一个处理单元。
实时处理数据的能力逐渐重要,所以ArmCortex-A和Cortex-R内核在现在的机器人应用里也慢慢变得常见,二者各有千秋。Cortex-A能够给大家提供我们上面说到的高带宽,实现机器人对多轴数据的实时快速处理,高带宽也很方便进行网络通信等其他功能。但相比之下它缺少Cortex-R内核的实时组件,单论伺服控制方面Cortex-R会更适合。
小结机器人系统控制往多核处理器靠拢,不同内核之间分散各个回路可以使专用于每个回路的处理带宽最大化,这肯定会提升系统的控制解决能力,并完成更多其它功能的实现。上面这些不同内核,优势各异的处理元件如何明智的选择如何搭配在机器人控制设计中有着很多玩法与变化。关键字:引用地址:如何明智的选择搭配机器人的控制设计
维科杯· OFweek 2023中国 机器人 行业年度评选(简称OFweek Robot Awards 2023),是由中国高科技行业门户OFweek维科网及旗下权威的机器人专业媒体-OFweek维科网·机器人共同举办。该评选是中国机器人行业内的一大品牌盛会,亦是高科技行业具有专业性、影响力的评选之一。 此次活动旨在为机器人行业的产品、技术和企业搭建品牌传播展示平台,并借助OFweek平台资源及影响力,向行业用户和市场推介创新产品与方案,鼓励更多企业投入技术创新;同时为行业输送更多创新产品、前沿技术,一同畅想机器人行业的未来。 维科杯· OFweek 2023中国机器人行业年度评选“OFweek Robot Awards 2023
虽然机器人还取代不了人工同传,但是取代仓库管理员绰绰有余。 最近优衣库在东京的一个仓库启用了一套自动化系统,由机器人负责仓库内服装检查和分拣工作,这也是优衣库第一个“机器人仓库”,优衣库表示这套系统能取代 90% 的人力,并能 24 小时不间断运行。 日本媒体 Japan News 受邀参观优衣库这一仓库,了解整套机器人系统的运作流程。在服装产品通过货车运送到仓库后,系统会自动读取每个产品上的电子标签以确认其库存号码等信息,并进行打包分类,整一个完整的过程只有很少部分需要人工参与。 据介绍,优衣库这个仓库是由供应商 Daifuku 负责改造,据悉完成这样一个自动化仓库改造的成本约在 10 亿日元—100 亿日元(约 6200 万 RM
随着中国人口红利的逐步消失,工业机器人市场却迎来了全新的发展机遇与速度,并且正在全球市场占有更多比重。分析结果为,到2016年中国安装的工业机器人数量将位居全球之首。产业转型、机器人密度、年轻人的就业态度等因素是这场变革的根本原因,中国慢慢的变成了全球最大的工业机器人市场。 经济学家通常认为,自动化旨在降低劳动力成本,它可以催生出先进经济体系,让制造业免受迁往海外的威胁,甚至有可能让制造业回流。普及自动化的动机未曾消失过。但是,在发展中国家机器人将逐渐取代工作岗位,亚洲、非洲和拉美前沿市场的潜在就业机会正在减少。 在中国,经济实力的支撑点已经落后于潮流。劳动力成本大幅攀升,而美国等有着先进经济体系的国家受影响较小。起初,中
根据国家统计局的相关统计,2020年1月至10月,中国的工业机器人增长了33.7%。工业机器人在工业生产里的比例持续不断的增加。 市场需求逐年增加。 未来,工业机器人将成为劳动力的不可逆转的替代品趋势。 作为提供机器人线缆企业,很自然不会错过这个充满希望的朝阳领域。 与此同时,工业机器人也在不断进行技术的迭代升级,这将不可避免地带来工业连接器和工业线束领域的巨大变化,这将为整个工业连接器和工业线束带来革命性的前景。 工业机器人增长趋势势不可挡 人口红利的转折即将来临,“机器替代人”浪潮的兴起导致大量公司进入机器人行业。其中,中国市场非常抢眼。到2018年,中国已连续五年成为最大的工业机器人消费国。 根据国际机器人产业协会IFR的预
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IFA(柏林国际电子消费品展览会)将于9月1日-6日在德国柏林举行,届时,众多消费电子品牌将带着新产品、新技术亮相IFA展台。IFA是目前德国最具规模的电子科技类产品博览会之一,也是目前世界上关注度最高的消费电子展会之一。 IFA2017 在展会开幕之前,官网已经曝光了一组由MISS IFA红衣女郎为产品拍摄的一组 养眼大片 ,笔者在欣赏 美女 产品的同时,也总结了3个家电新趋势——智能、创新、另类。 关键词:智能 时下,智能可以说是家电类产品发展的总趋势。由于智能手机的普及,人们对手机的依赖性慢慢的变大,各大厂商纷纷为自家产品研发了专属App,让产品功能具象化,提升使用者真实的体验。 飞利浦Sonicar
当今世界正处在金融危机后的深刻变革和调整阶段,移动互联网、、等新生代技术交流碰撞日益频繁,各主要工业发达国家将目光重新投向制造业,中国在面对国内外压力下选择发展人机一体化智能系统这一新兴起的产业,是完成工业转型升级,助推工业化信息化高层次深层次地融合的一条最理性发展道路。工业机器人大规模代替传统劳动力进行生产活动是大势所趋。 一、中国工业机器人发展背景和现状 (一)多层原因推动2014年全球工业机器人发展 工业机器人稳步发展的原因,不仅在于劳动力成本问题,也在于高端精密智能化制造方式的内在要求,同时还背负着将人类从繁重、危险、重复性劳动中解放出来的使命。近年来世界工业机器人安装量迅速增加,其原因一种原因是发达国家吸取全球金融危机、欧洲主
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