裝配機(jī)器人報(bào)告

機(jī)器人學(xué)課程報(bào)告裝置機(jī)器人綜述目錄1裝置機(jī)器人背景介紹.....................................1工業(yè)機(jī)器人技術(shù)簡(jiǎn)介.........................................1裝置機(jī)器人發(fā)顯現(xiàn)狀.........................................1裝置機(jī)器人技術(shù)的應(yīng)用簡(jiǎn)介.....................................42裝置機(jī)器人原理.........................................6裝置機(jī)器人機(jī)械構(gòu)造.........................................6裝置機(jī)器人控制............................................6機(jī)器人柔性裝置...........................................10工業(yè)機(jī)器人視覺(jué)技術(shù)........................................14裝置機(jī)器人編程...........................................173裝置機(jī)器人的應(yīng)用......................................20汽車(chē)行業(yè)................................................20電子電氣行業(yè).............................................23家用電氣行業(yè).............................................24精細(xì)機(jī)械行業(yè).............................................25航天航空等特別領(lǐng)域........................................264裝置機(jī)器人技術(shù)將來(lái)發(fā)展展望............................28裝置機(jī)器人要點(diǎn)技術(shù)........................................28裝置機(jī)器人將來(lái)主要研究?jī)?nèi)容..................................295總結(jié)..................................................32參照文件................................................33裝置機(jī)器人背景介紹工業(yè)機(jī)器人技術(shù)簡(jiǎn)介機(jī)器人技術(shù)是綜合了計(jì)算機(jī)、控制論、機(jī)構(gòu)學(xué)、信息和傳感技術(shù)、人工智能、仿生學(xué)等多學(xué)科而形成的高新技術(shù)。機(jī)器人是一種用于挪動(dòng)各樣資料、零件、工具或?qū)Ｓ醚b置，經(jīng)過(guò)可編程序動(dòng)作來(lái)履行各樣任務(wù)的，并擁有編程能力的多功能機(jī)械手。工業(yè)機(jī)器人由操作機(jī)(機(jī)械本體)、控制器、伺服驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)和檢測(cè)傳感裝置構(gòu)成，是一種仿人操作、自動(dòng)控制、可重復(fù)編程、能在三維空間達(dá)成各樣作業(yè)的機(jī)電一體化自動(dòng)化生產(chǎn)設(shè)施，特別合適于多品種、變批量的柔性生產(chǎn)。它對(duì)提升產(chǎn)質(zhì)量量、提升生產(chǎn)效率、改良勞動(dòng)條件和產(chǎn)品的快速更新?lián)Q代起著十分重要的作用。我國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)將工業(yè)機(jī)器人定義為“是一種能自動(dòng)控制、可重復(fù)編程、多功能、多自由度的操作機(jī)，能搬運(yùn)資料、工件或操勞工具，用以達(dá)成各樣作業(yè)”。在標(biāo)準(zhǔn)中給出了“操作機(jī)”的明確立義：“操作機(jī)”是“擁有和人手臂相像的動(dòng)作功能，可在空間抓放物體或進(jìn)行其余操作的機(jī)械裝置”。自60年月研制出第一臺(tái)通用工業(yè)機(jī)器人，工業(yè)機(jī)器人的研究和開(kāi)發(fā)在外國(guó)工業(yè)發(fā)達(dá)國(guó)家中向來(lái)備受喜愛(ài)。特別是跟著有關(guān)支撐學(xué)科（如人工智能、計(jì)算機(jī)技術(shù)、傳感器技術(shù)等的發(fā)展，工業(yè)機(jī)器人的研究和開(kāi)發(fā)日新月異，應(yīng)用進(jìn)一步擴(kuò)大，己經(jīng)成為一個(gè)獨(dú)立的高科技家產(chǎn)。在經(jīng)歷了第一代機(jī)器人（示教機(jī)器人）和第二代機(jī)器人（適應(yīng)控制機(jī)器人）階段，工業(yè)機(jī)器人研究不停向第三代機(jī)器人（自律機(jī)器人）即智能化方向發(fā)展，以適應(yīng)“矯捷制造”，知足多樣化、個(gè)性化的需求，并適應(yīng)多變的非構(gòu)造環(huán)境作業(yè)，向非制造領(lǐng)域進(jìn)軍。我國(guó)工業(yè)機(jī)器人的研究從80年月“七五”科技攻關(guān)開(kāi)始起步，跟著世界機(jī)器人技術(shù)的發(fā)展和市場(chǎng)的形成，我國(guó)在機(jī)器人科學(xué)研究、技術(shù)開(kāi)發(fā)與應(yīng)用工程等方面獲得了可喜的進(jìn)步。特別是跟著改革開(kāi)放的深入及與國(guó)際市場(chǎng)的接軌，新產(chǎn)品、新工藝的需求需要有新的設(shè)施來(lái)武裝制造業(yè)，機(jī)器人應(yīng)用在我國(guó)擁有優(yōu)異的遠(yuǎn)景和希望，在汽車(chē)、電子、家電、機(jī)械、輕工等行業(yè)尤其一定。裝置機(jī)器人發(fā)顯現(xiàn)狀裝置機(jī)器人簡(jiǎn)介裝置是產(chǎn)品生產(chǎn)的后續(xù)工序，在制造業(yè)中據(jù)有重要地位，在人力、物力、財(cái)力耗費(fèi)中據(jù)有很大比率，作為一項(xiàng)新興的工業(yè)技術(shù)，機(jī)器人裝置應(yīng)運(yùn)而生。在機(jī)器人應(yīng)用各領(lǐng)域中只占很小的份額。究其原由，一方面是因?yàn)檠b置操作自己比焊接、噴涂、搬運(yùn)等復(fù)雜；另一方面，機(jī)器人裝置技術(shù)目前還存在一些亟待解決的問(wèn)題。如：對(duì)裝置環(huán)境要求高，裝置效率低，缺少感知與自適應(yīng)的控制能力，難以達(dá)成改動(dòng)環(huán)境中的復(fù)雜裝置，對(duì)于機(jī)器人的精度要求較高，不然常常出現(xiàn)裝不上或“卡死”現(xiàn)象。只管存在上述問(wèn)題，但因?yàn)檠b置所擁有的重要意義，裝置領(lǐng)域?qū)⑹菍?lái)機(jī)器人技術(shù)發(fā)展的焦點(diǎn)之一。其重要性在機(jī)器人應(yīng)用中將躍居第一位。裝置機(jī)器人從適應(yīng)的環(huán)境不同，又分為普及型裝置機(jī)器人和精細(xì)型裝置機(jī)器人，依據(jù)臂部的運(yùn)動(dòng)形式不同，分為直角坐標(biāo)型裝置機(jī)器人，垂直多關(guān)節(jié)型裝置機(jī)器人和平面關(guān)節(jié)型(SCARA)裝置機(jī)器人。我國(guó)裝置機(jī)器人發(fā)顯現(xiàn)狀經(jīng)過(guò)多年來(lái)的研究與開(kāi)發(fā)，我國(guó)在裝置機(jī)器人方面有了很大的進(jìn)步。目前在裝置機(jī)器人研制方面，基本掌握了機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)制造技術(shù)，解決了控制、驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)和配置、軟件設(shè)計(jì)和編制等要點(diǎn)技術(shù)，還掌握了自動(dòng)化妝配線及其周邊配套設(shè)施的全線自動(dòng)通信、協(xié)調(diào)控制技術(shù)，在基礎(chǔ)元器件方面，諧波減速器、六軸力傳感器、運(yùn)動(dòng)控制器等也有了打破。我國(guó)已研制出精細(xì)型裝置和適用型裝置機(jī)器人，如華南理工大學(xué)達(dá)成的用于吊扇電動(dòng)機(jī)裝置的機(jī)器人自動(dòng)裝置系統(tǒng)。該裝置系統(tǒng)用于裝置1400mm、1200mm和1050mm3種規(guī)格的吊扇電動(dòng)機(jī)。使用該裝置系統(tǒng)后，產(chǎn)質(zhì)量量明顯提升，返修率降低至5%～8%左右。此外還有小型電器機(jī)器人自動(dòng)裝置線，以及自動(dòng)導(dǎo)引汽車(chē)發(fā)動(dòng)機(jī)裝置線，精細(xì)機(jī)芯機(jī)器人自動(dòng)裝置線等機(jī)器人示范應(yīng)用工程。上海交通大學(xué)也研制了“精細(xì)1號(hào)”機(jī)器人，它是我國(guó)第一款高精度的裝置機(jī)器人。外國(guó)在裝置機(jī)器人領(lǐng)域的開(kāi)發(fā)與應(yīng)用方面走在中國(guó)前面。在韓國(guó)，裝置機(jī)器人占1998年和1999年總銷(xiāo)售量的27%。日本作為機(jī)器人王國(guó)，各家產(chǎn)中應(yīng)用的機(jī)器人總數(shù)占世界的40%。此中裝置機(jī)器人是日本機(jī)器人的最大應(yīng)用領(lǐng)域，它占實(shí)質(zhì)安裝機(jī)器人數(shù)目的41%。據(jù)日本家產(chǎn)機(jī)器人協(xié)會(huì)統(tǒng)計(jì)，在1982~1991年的10年中，日本用于裝置作業(yè)的機(jī)器人臺(tái)數(shù)為177500臺(tái)，居工程應(yīng)用數(shù)目之首。我國(guó)已研制出精細(xì)型裝置和適用型裝置機(jī)器人，如廣東吊扇電機(jī)機(jī)器人自動(dòng)裝置線，小型電器機(jī)器人自動(dòng)裝置線，以及自動(dòng)導(dǎo)引汽車(chē)發(fā)動(dòng)機(jī)裝置線，精細(xì)機(jī)芯機(jī)器人自動(dòng)裝置線等機(jī)器人示范應(yīng)用工程。近幾年來(lái)，“大連賢科機(jī)器人技術(shù)有限公司”與國(guó)內(nèi)5家高校、科研所合作，開(kāi)發(fā)出擁有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的系列化模塊化直角坐標(biāo)型裝置機(jī)器人CAD設(shè)計(jì)平臺(tái)；開(kāi)發(fā)出兩個(gè)系列共4種規(guī)格的平面關(guān)節(jié)型裝置機(jī)器人；開(kāi)發(fā)出兩種種類(lèi)3個(gè)系列的直線運(yùn)動(dòng)單元以及由此構(gòu)成的直角坐標(biāo)型裝置機(jī)器人；研制出鑒于開(kāi)放式系統(tǒng)構(gòu)造的機(jī)器人控制器?！百t科”自主開(kāi)發(fā)的裝置機(jī)器人已在家電、電子儀表、輕工等行業(yè)獲取初步應(yīng)用，其質(zhì)量不亞于外國(guó)同類(lèi)產(chǎn)品，是國(guó)內(nèi)當(dāng)之無(wú)愧的最精細(xì)的裝置機(jī)器人。外國(guó)裝置機(jī)器人發(fā)顯現(xiàn)狀美、日、西歐的制造業(yè)中約40%的勞動(dòng)力用于裝置，西德電子工業(yè)產(chǎn)品總成本的50～70%是裝置。裝置機(jī)器人是高質(zhì)量、高柔性、高效率達(dá)成自動(dòng)裝置的理想手段。所以裝置機(jī)器人獲取快速發(fā)展，如美國(guó)工業(yè)界Delphi法檢查表示到2000年應(yīng)用于裝置和查驗(yàn)的機(jī)器人銷(xiāo)售臺(tái)數(shù)將從1985年占工業(yè)機(jī)器人總數(shù)16%猛增到35%。日本裝置機(jī)器人的增添比任何其余工業(yè)應(yīng)用領(lǐng)域的機(jī)器人都快，增長(zhǎng)速度比歐洲和美國(guó)更快。日本裝置機(jī)器人的增添臂人和其余工業(yè)應(yīng)用領(lǐng)域的機(jī)器人都快，增添速度比歐洲和美國(guó)更快。日本機(jī)器人的寬泛的應(yīng)用領(lǐng)域在裝置工段，1985年裝置機(jī)器人已達(dá)15800臺(tái)，是焊接機(jī)器人的兩倍，成為工業(yè)應(yīng)用領(lǐng)域中應(yīng)用最多的機(jī)器人。1995年為33500臺(tái)，產(chǎn)值為2590～3000億日元，到2004年，達(dá)到55000臺(tái)，產(chǎn)值4200～5100億日元。這個(gè)數(shù)值遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于其余領(lǐng)域機(jī)器人的發(fā)展速度，為世界所矚目。日本作為機(jī)器人王國(guó)，各家產(chǎn)中應(yīng)用的機(jī)器人總數(shù)占世界的40%。此中裝置機(jī)器人最近幾年來(lái)異軍崛起，發(fā)展快速。據(jù)日本家產(chǎn)機(jī)器人協(xié)會(huì)統(tǒng)計(jì)，在1982～1991年的10年中，日本用于裝置作業(yè)的機(jī)器人臺(tái)數(shù)為177500臺(tái)，居工程應(yīng)用數(shù)目之首。據(jù)日本家產(chǎn)機(jī)器人協(xié)會(huì)的統(tǒng)計(jì)，日本裝置機(jī)器人1980年左右初次達(dá)到最高點(diǎn)。生產(chǎn)臺(tái)數(shù)為2849臺(tái)，產(chǎn)值2497億日元，此后又奉上漲趨向。目前，日本應(yīng)用的裝置機(jī)器人的主要型號(hào)有：直角坐標(biāo)型、水平多關(guān)節(jié)型、垂直多關(guān)節(jié)型及圓柱坐標(biāo)型等。據(jù)日本家產(chǎn)機(jī)器人協(xié)會(huì)的展望，在日本制造業(yè)，裝置機(jī)器人的需求逐年上漲。裝置機(jī)器人技術(shù)的應(yīng)用簡(jiǎn)介環(huán)保壓縮裝置機(jī)器人控制技術(shù)的研究與開(kāi)發(fā)，不單產(chǎn)品處于國(guó)內(nèi)當(dāng)先地位，并且在壓縮機(jī)生產(chǎn)領(lǐng)域的技術(shù)水平與家產(chǎn)素質(zhì)提升到行業(yè)之首，并收到優(yōu)異的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。具備視覺(jué)功能的裝置機(jī)器人在工業(yè)領(lǐng)域獲取愈來(lái)愈寬泛的應(yīng)用，對(duì)比程控型、示教再現(xiàn)型等其余種類(lèi)的機(jī)器人，視覺(jué)裝置機(jī)器人無(wú)疑擁有更強(qiáng)的適應(yīng)環(huán)境的能力以及智能化程度，因此更能合用于智能化妝配任務(wù)的發(fā)展需求，目前視覺(jué)裝置機(jī)器人已成為機(jī)器人領(lǐng)域內(nèi)的研究熱門(mén)?？臻g太陽(yáng)電池陣自動(dòng)裝置機(jī)器人的設(shè)計(jì)也是當(dāng)期一大研究，因?yàn)橥鈬?guó)在這方面對(duì)中國(guó)采納封閉政策，我們也無(wú)從得悉他們的研究現(xiàn)狀。國(guó)內(nèi)，則用此類(lèi)機(jī)器人完好代替落伍的手工貼裝工藝，實(shí)現(xiàn)機(jī)器人的自動(dòng)貼裝。進(jìn)而提升太陽(yáng)電池陣的加工質(zhì)量，提升生產(chǎn)效率，降低電池片碎片率，縮短生產(chǎn)周期，防止膠液污染太陽(yáng)電池現(xiàn)象的發(fā)生，知足新一代太陽(yáng)電池發(fā)展的趨向。目前，國(guó)內(nèi)外已有各樣專(zhuān)用和通用的裝置機(jī)器人在生產(chǎn)中獲取應(yīng)用，主要有直角坐標(biāo)型、圓柱坐標(biāo)型和關(guān)節(jié)型三大類(lèi)。關(guān)節(jié)型裝置機(jī)器人又有垂直關(guān)節(jié)型（即空間關(guān)節(jié)型）和平面關(guān)節(jié)型（即SCARA型）二種，此中平面關(guān)節(jié)型裝置機(jī)器人是應(yīng)用數(shù)目最多且較為寬泛的一種裝置機(jī)器人。機(jī)器人技術(shù)在零件裝置領(lǐng)域的應(yīng)用愈來(lái)愈獲取人們的重視，特別是大型零件的軸孔配合的應(yīng)用。本課題來(lái)自某單位對(duì)蒸汽發(fā)生器單元裝置實(shí)質(zhì)需要，設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)出一款能夠達(dá)成工件和壓力容器之間軸孔配合的裝置機(jī)器人。蒸汽發(fā)生器單元裝置工藝，剖析軸孔裝置偏差和柔順軸孔裝置方法，提出達(dá)成蒸汽發(fā)生器單元裝置所需要機(jī)械構(gòu)造方案、電氣控制方案以及檢測(cè)方法。機(jī)械構(gòu)造方面：在inventor軟件下設(shè)計(jì)出擁有7自由度的裝置機(jī)器人機(jī)械構(gòu)造和工件的工裝。通過(guò)Algor有限元剖析軟件對(duì)要點(diǎn)的零零件進(jìn)行了非線性剖析，保證構(gòu)造的剛度和強(qiáng)度知足要求。鑒于matlab的機(jī)器人工具箱對(duì)裝置機(jī)器運(yùn)動(dòng)學(xué)仿真和作業(yè)路徑規(guī)劃，為控制部分供給依照?？偨Y(jié)總的來(lái)看，目前裝置機(jī)器人向提升控制精度、加速動(dòng)作速度、操作機(jī)本體輕量化和多用途方向發(fā)展。在裝置機(jī)器人種類(lèi)方面發(fā)展動(dòng)向有：（1）對(duì)特定的工件裝置作業(yè)采納專(zhuān)用裝置機(jī)器人，如為了焊接扁平封裝的IC電路，使用能達(dá)成微細(xì)的局部加熱的激光焊錫裝置機(jī)器人；（2）為擴(kuò)大裝置機(jī)器人的合用范圍，裝置機(jī)器人一定進(jìn)一步向智能化方向發(fā)展。跟著機(jī)器人智能化程度的提升，對(duì)復(fù)雜產(chǎn)品（如汽車(chē)發(fā)電機(jī)、電動(dòng)機(jī)、電動(dòng)打字機(jī)、收錄機(jī)和電視機(jī)等）進(jìn)行自動(dòng)裝置將成為現(xiàn)實(shí)。柔順運(yùn)動(dòng)觀點(diǎn)的研究及其進(jìn)展，也有助于機(jī)械零件的自動(dòng)裝置工作。裝置機(jī)器人原理裝置機(jī)器人機(jī)械構(gòu)造機(jī)械系統(tǒng)是整個(gè)系統(tǒng)的機(jī)械本體部分，是工件的載體，對(duì)工件位姿調(diào)理。所以，機(jī)械系統(tǒng)有足夠的剛度、強(qiáng)度，防備在抓工件后零零件變形、斷裂；知足運(yùn)動(dòng)空間，即依照規(guī)劃好的路徑將工件從初始地點(diǎn)安裝到預(yù)約地點(diǎn)；擁有冗余的自由度，賠償運(yùn)動(dòng)偏差和制造偏差；擁有專(zhuān)用的機(jī)械手夾具，保證每次抓取工件后，工件在機(jī)械系統(tǒng)的地點(diǎn)不變。裝置機(jī)器人的機(jī)械本體一般由手部（尾端履行履行器）、手段、手臂及機(jī)座構(gòu)成。依據(jù)構(gòu)造不同，可分為四種種類(lèi)：關(guān)節(jié)型、球坐標(biāo)型、圓柱坐標(biāo)型、直角坐標(biāo)型。關(guān)節(jié)型和球坐標(biāo)型靈巧性好、工作空間大；直角坐標(biāo)型剛度和精度高，但工作空間??；圓柱型介于他們之間。工業(yè)機(jī)器人的整體方案設(shè)計(jì)主要進(jìn)行運(yùn)動(dòng)功能方案、傳動(dòng)系統(tǒng)方案以及構(gòu)造布局方案的設(shè)計(jì)。機(jī)器人運(yùn)動(dòng)功能設(shè)計(jì):主要設(shè)計(jì)任務(wù)是機(jī)器人自由度數(shù)目、關(guān)節(jié)運(yùn)動(dòng)的性質(zhì)及擺列次序確實(shí)定、以及在基準(zhǔn)狀態(tài)下的附體坐標(biāo)系的成立。依據(jù)機(jī)器人機(jī)構(gòu)的特色，能夠分為串連、并聯(lián)和混聯(lián)三種，串連的特色是構(gòu)造簡(jiǎn)單，機(jī)構(gòu)靈巧，工作空間大，姿態(tài)性能好，可是機(jī)器人的剛度小，承載能力較低;而并聯(lián)機(jī)器人的特色恰巧與此相反，機(jī)器人的剛度較大，承載能力高，可是其工作空間小，姿態(tài)能力差。而混聯(lián)方式，則是把串、并聯(lián)絡(luò)合起來(lái)，充分利用了串、并聯(lián)的長(zhǎng)處，防止了兩者的弊端?？墒腔炻?lián)機(jī)構(gòu)必然會(huì)增添機(jī)器人構(gòu)造的復(fù)雜性。裝置機(jī)器人控制機(jī)器人控制系統(tǒng)是機(jī)器人的大腦，是決定機(jī)器人功能和性能的主要要素。工業(yè)機(jī)器人控制技術(shù)的主要任務(wù)就是控制工業(yè)機(jī)器人在工作空間中的運(yùn)動(dòng)地點(diǎn)、姿態(tài)和軌跡、操作次序及動(dòng)作的時(shí)間等。擁有編程簡(jiǎn)單、軟件菜單操作、友善的人機(jī)交互界面、在線操作提示和使用方便等特色。其工作原理為：控制系統(tǒng)發(fā)出動(dòng)作指令，控制驅(qū)動(dòng)器動(dòng)作，驅(qū)動(dòng)器帶動(dòng)機(jī)械系統(tǒng)運(yùn)動(dòng)，使尾端操作器到達(dá)空間某一地點(diǎn)和實(shí)現(xiàn)某一姿態(tài)，實(shí)行必定的作業(yè)任務(wù)。尾端操作器在空間的及時(shí)位姿由感知系統(tǒng)反應(yīng)給控制系統(tǒng)，控制系統(tǒng)把實(shí)質(zhì)位姿與目標(biāo)位姿對(duì)比較，發(fā)出下一個(gè)動(dòng)作指令，這樣循環(huán)，直到達(dá)成作業(yè)任務(wù)為止。要點(diǎn)技術(shù)包含：(1)開(kāi)放性模塊化的控制系統(tǒng)系統(tǒng)構(gòu)造：采納散布式CPU計(jì)算機(jī)構(gòu)造，分為機(jī)器人控制器(RC)，運(yùn)動(dòng)控制器(MC)，光電隔絕I/O控制板、傳感器辦理板和編程示教盒等。機(jī)器人控制器(RC)和編程示教盒經(jīng)過(guò)串口/CAN總線進(jìn)行通信。機(jī)器人控制器(RC)的主計(jì)算機(jī)達(dá)成機(jī)器人的運(yùn)動(dòng)規(guī)劃、插補(bǔ)和地點(diǎn)伺服以及主控邏輯、數(shù)字I/O、傳感器辦理等功能，而編程示教盒達(dá)成信息的顯示和按鍵的輸入。模塊化層次化的控制器軟件系統(tǒng)：軟件系統(tǒng)成立在鑒于開(kāi)源的及時(shí)多任務(wù)操作系統(tǒng)Linux上，采納分層和模塊化構(gòu)造設(shè)計(jì)，以實(shí)現(xiàn)軟件系統(tǒng)的開(kāi)放性。整個(gè)控制器軟件系統(tǒng)分為三個(gè)層次：硬件驅(qū)動(dòng)層、核心層和應(yīng)用層。三個(gè)層次分別面對(duì)不同的功能需求，對(duì)應(yīng)不同層次的開(kāi)發(fā)，系統(tǒng)中各個(gè)層次內(nèi)部由若干個(gè)功能相對(duì)對(duì)峙的模塊構(gòu)成，這些功能模塊互相協(xié)作共同實(shí)現(xiàn)該層次所供給的功能。機(jī)器人的故障診療與安全保護(hù)技術(shù)：經(jīng)過(guò)各樣信息，對(duì)機(jī)器人故障進(jìn)行診療，并進(jìn)行相應(yīng)保護(hù)，是保證機(jī)器人安全性的要點(diǎn)技術(shù)。網(wǎng)絡(luò)化機(jī)器人控制器技術(shù)：目前機(jī)器人的應(yīng)用工程由單臺(tái)機(jī)器人工作站向機(jī)器人生產(chǎn)線發(fā)展，機(jī)器人控制器的聯(lián)網(wǎng)技術(shù)變得愈來(lái)愈重要?？刂破魃蠐碛写凇F(xiàn)場(chǎng)總線及以太網(wǎng)的聯(lián)網(wǎng)功能?？捎糜跈C(jī)器人控制器之間和機(jī)器人控制器同上位機(jī)的通信，便于對(duì)機(jī)器人生產(chǎn)線進(jìn)行監(jiān)控、診療和管理。現(xiàn)階段機(jī)器人的控制系統(tǒng)構(gòu)造有兩種主要形式同時(shí)存在：一是象ABB、Fanuc、Motoman這樣的傳統(tǒng)機(jī)器人制造商持續(xù)使用大型專(zhuān)有控制裝置，擁有他們專(zhuān)有的控制系統(tǒng)構(gòu)造；二是開(kāi)放式的通用運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)構(gòu)造(比方鑒于Pc機(jī)的運(yùn)動(dòng)控制構(gòu)造)，擁有開(kāi)放性、可移植性、可擴(kuò)展性等長(zhǎng)處，并且能夠方便的添加網(wǎng)絡(luò)通信功能。很多新公司都在研究和試試鑒于PC的運(yùn)動(dòng)控制構(gòu)造。開(kāi)放式控制系統(tǒng)顧名思義要表現(xiàn)一個(gè)開(kāi)放的設(shè)計(jì)思想，能夠?qū)崿F(xiàn)多個(gè)平臺(tái)和系統(tǒng)的靠譜交互，并且擁有必定的通用性，能夠方便的實(shí)現(xiàn)移植及轉(zhuǎn)變，各個(gè)模塊就近似“即插即用”型的零件。該系統(tǒng)的幾個(gè)要點(diǎn)點(diǎn)：使用鑒于通用計(jì)算機(jī)平臺(tái)的開(kāi)發(fā)系統(tǒng)，比方說(shuō)個(gè)人計(jì)算機(jī)平臺(tái)、SUN計(jì)算機(jī)平臺(tái)等。2.使用標(biāo)準(zhǔn)的操作系統(tǒng)和標(biāo)準(zhǔn)的開(kāi)發(fā)語(yǔ)言，比方Windows系統(tǒng)下VB、C/C++。3.總線硬件架構(gòu)采納標(biāo)準(zhǔn)的構(gòu)造，能與外頭設(shè)施和傳感器接口對(duì)應(yīng)。4.采納網(wǎng)絡(luò)策略，使控制器數(shù)據(jù)經(jīng)過(guò)網(wǎng)絡(luò)共享，能夠?qū)崿F(xiàn)遠(yuǎn)程控制。要實(shí)現(xiàn)一個(gè)控制系統(tǒng)的開(kāi)放性一定要具備幾個(gè)條件：靠譜的擴(kuò)展性能、優(yōu)勝的數(shù)據(jù)交互性能、方便的再開(kāi)發(fā)性能，擁有這幾點(diǎn)特征的控制系統(tǒng)無(wú)疑將會(huì)是一個(gè)靠譜的開(kāi)放式系統(tǒng)，所以一定采納通用型的硬件平臺(tái)以及標(biāo)準(zhǔn)的軟件運(yùn)轉(zhuǎn)環(huán)境。以一種六自由度機(jī)器人為例，采納的硬件系統(tǒng)構(gòu)造是鑒于PC平臺(tái)再聯(lián)合多軸運(yùn)動(dòng)控制器所搭建的擁有多辦理核心的控制系統(tǒng)，控制軟件是鑒于通用的Windows操作系統(tǒng)環(huán)境下利用標(biāo)準(zhǔn)的編程語(yǔ)言C#來(lái)開(kāi)發(fā)達(dá)成，整個(gè)系統(tǒng)的構(gòu)造框圖如下圖，上位機(jī)是搭載了Windows系統(tǒng)的工控機(jī)，下位機(jī)是能夠進(jìn)行8軸控制的運(yùn)動(dòng)控制器，上、下位機(jī)經(jīng)過(guò)標(biāo)準(zhǔn)的以太網(wǎng)協(xié)議進(jìn)行通信，整個(gè)系統(tǒng)總共由兩個(gè)CPU核心來(lái)共同協(xié)作運(yùn)轉(zhuǎn)，工控機(jī)是整個(gè)系統(tǒng)的控制核心，主要負(fù)責(zé)控制過(guò)程中的非及時(shí)任務(wù)，而及時(shí)控制任務(wù)則交由運(yùn)動(dòng)控制器來(lái)實(shí)現(xiàn)，這樣既能充分利用通用系統(tǒng)平臺(tái)豐富的軟硬件資源，利用標(biāo)準(zhǔn)的語(yǔ)言來(lái)開(kāi)發(fā)控制軟件，而且兩個(gè)CPU核心各自負(fù)責(zé)不同種類(lèi)任務(wù)互相協(xié)作，實(shí)現(xiàn)最正確控制效率。圖控制系統(tǒng)構(gòu)造框圖整個(gè)機(jī)器人控制系統(tǒng)中硬件平臺(tái)的選擇至關(guān)重要，鑒于DSP技術(shù)的多軸運(yùn)動(dòng)控制器擁有快速性、兼容性、高集成性和易操作性等特色，再配合擁有較好穩(wěn)定性和抗擾亂能力的工業(yè)計(jì)算機(jī)（IPC），組建成一套IPC+DSP運(yùn)動(dòng)控制器的開(kāi)放式焊接機(jī)器人控制系統(tǒng)，圖是系統(tǒng)硬件原理框圖。圖中的運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)模塊的核心主要由工控機(jī)和ACR9000運(yùn)動(dòng)控制器構(gòu)成，工控機(jī)以其優(yōu)異的靠譜性和高抗擾亂性已經(jīng)在工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)控制領(lǐng)域中獲取了寬泛的運(yùn)用，工控機(jī)與控制器之間用雙絞網(wǎng)線連結(jié)，擁有優(yōu)異的抗擾亂性，運(yùn)動(dòng)履行部分采納的是溝通伺服控制形式。圖機(jī)器人硬件構(gòu)造構(gòu)成圖示教再現(xiàn)系統(tǒng)框圖機(jī)器人柔性裝置機(jī)器人裝置作業(yè)是自動(dòng)柔性制造系統(tǒng)的要點(diǎn)環(huán)節(jié)，怎樣使工業(yè)機(jī)器人實(shí)現(xiàn)快速、精細(xì)的裝置作業(yè)是目前還沒(méi)有完好解決的問(wèn)題。裝置機(jī)器人并無(wú)走出實(shí)驗(yàn)階段而廣泛應(yīng)用于工業(yè)生產(chǎn)裝置機(jī)器人不同于噴漆、焊接機(jī)器人，它的特色是機(jī)器人工作機(jī)遇械手尾端所操作的工件與實(shí)質(zhì)環(huán)境相接觸，產(chǎn)生力/力矩.假如采用地點(diǎn)控制機(jī)器人來(lái)實(shí)現(xiàn)裝置作業(yè)，則因?yàn)闄C(jī)器人自己存在的地點(diǎn)分辨率和重復(fù)定位精度以及機(jī)器人所處的各樣環(huán)境的不確立性，是難以達(dá)成復(fù)雜的裝置作業(yè)的。目前裝置機(jī)器人采納:(1)被動(dòng)適從調(diào)理方法;(2)鑒于主著手段的主動(dòng)適從調(diào)理方法;(3)鑒于機(jī)械本體的主動(dòng)適從調(diào)理方法。機(jī)器人在完好構(gòu)造化和確立環(huán)境中獲取寬泛使用，可是非構(gòu)造化和變化環(huán)境嚴(yán)重地限制了機(jī)器人在裝置作業(yè)中的應(yīng)用。擁有精準(zhǔn)地點(diǎn)伺服以及剛度很大的機(jī)器人不合適履行裝置過(guò)程中屢次產(chǎn)生接觸的場(chǎng)合，因?yàn)楹苄〉牡攸c(diǎn)偏差將產(chǎn)生巨大的接觸力，對(duì)于機(jī)械手和裝置件都是特別有害的。戰(zhàn)勝剛體之間互相接觸而產(chǎn)生巨大接觸力的有效門(mén)路就是增添機(jī)械手和裝置件在拘束環(huán)境中的適從性。適從是機(jī)器人所操作的工件和環(huán)境之間的接觸力來(lái)修正它們的相對(duì)地點(diǎn)和運(yùn)動(dòng).按照一般的分類(lèi)把采使勁信息反應(yīng)的適從稱(chēng)為主動(dòng)適從，而把機(jī)械構(gòu)造在外力作用下的適從稱(chēng)為被動(dòng)適從。被動(dòng)適從寬泛地應(yīng)用于解決機(jī)械手與它所處的環(huán)境的不確立性帶來(lái)的問(wèn)題.往常機(jī)械手擁有兩種不同的被動(dòng)適從。1.因?yàn)闄C(jī)械手自己的柔性產(chǎn)生的被動(dòng)適從。目前寬泛應(yīng)用的多關(guān)節(jié)機(jī)器人，自己擁有必定的柔性，在必定精度范圍內(nèi)，可利用機(jī)械手自己的柔性達(dá)成裝置任務(wù).但不同的機(jī)械手或同一機(jī)械手不同的位姿的柔性是不同的，因此尾端的順應(yīng)不是正確已知的.機(jī)械構(gòu)造的柔性較小，很小的地點(diǎn)偏差能致使較大的接觸力。擁有特別用途的被動(dòng)適從裝置。它是依據(jù)詳細(xì)任務(wù)設(shè)計(jì)出的一種被動(dòng)適從構(gòu)造，如RCC。主動(dòng)適從是以力反應(yīng)控制來(lái)實(shí)現(xiàn)的。以控制目標(biāo)往常將拘束運(yùn)動(dòng)中的力控制方法分為兩類(lèi):第一種方法是以非矛盾的方法控制力和力矩，沿著被拘束的方向控制力;沿著非拘束方向控制地點(diǎn).在加工過(guò)程中(磨光、打毛刺等)，尾端履行器的地點(diǎn)以及作用在環(huán)境的接觸力一定同時(shí)控制。這種方法的共同點(diǎn)是設(shè)計(jì)出依靠于機(jī)械手運(yùn)動(dòng)學(xué)、動(dòng)力學(xué)以及它的環(huán)境的控制構(gòu)造.假如機(jī)械手的拘束環(huán)境變化，控制器的構(gòu)造一定從頭設(shè)置以適應(yīng)這種變化。這種控制方案難以在裝置機(jī)器人中獲取應(yīng)用.因?yàn)閷?shí)現(xiàn)這種控制算法需要相當(dāng)大的計(jì)算量，控制器綜合復(fù)雜，缺少對(duì)象精準(zhǔn)的動(dòng)力學(xué)模型及參數(shù)、高精度的力傳感器以及指定地點(diǎn)/力控制策略的復(fù)雜性.第二種方法是依據(jù)接觸力和地點(diǎn)之間的關(guān)系，保證機(jī)械手在拘束環(huán)境中運(yùn)動(dòng)而保持合適的接觸力.接觸力作為機(jī)械手尾端履行器相對(duì)于環(huán)境的實(shí)質(zhì)地點(diǎn)的信息源.裝置過(guò)程(插軸入孔)的操作屬于此類(lèi)，力反應(yīng)不過(guò)增添在拘束環(huán)境中的定位精度.柔順裝置機(jī)構(gòu)柔順裝置方法大概可分三類(lèi)：一類(lèi)是被動(dòng)裝置的方法，如被動(dòng)柔隨手段(RC等)和被動(dòng)柔順工作臺(tái)、氣流法、磁力法、振動(dòng)法等。第二類(lèi)是主動(dòng)裝置方法，如經(jīng)過(guò)力覺(jué)伺服的主動(dòng)柔隨手段和主動(dòng)柔順工作臺(tái)。經(jīng)過(guò)視覺(jué)的伺吃法，經(jīng)過(guò)靠近覺(jué)伺服的方法等。第三類(lèi)是被動(dòng)和主動(dòng)相聯(lián)合的裝置方法.被動(dòng)柔隨手段RCC機(jī)構(gòu)被動(dòng)柔隨手段RCC機(jī)構(gòu)它是一種純機(jī)械式的裝置。經(jīng)過(guò)彈性變形或構(gòu)件微小位移，戰(zhàn)勝飾配機(jī)器人定位偏差造成的配對(duì)裝置件間的頂卡、阻滯現(xiàn)象，達(dá)到柔順裝置。這種機(jī)構(gòu)達(dá)成插入操作的時(shí)間短，不要求信息辦理，但同意定位偏差受零件倒角限制，可能產(chǎn)生大的插入力，對(duì)工作環(huán)境的適應(yīng)能力受限制。應(yīng)用被動(dòng)柔隨手段如RCC，對(duì)公差空隙為的有孔裝置，在零件有倒角的狀況下同意定位偏差為偏移mm，轉(zhuǎn)角，接涉及插入時(shí)間秒。各樣柔隨手段機(jī)構(gòu)將持續(xù)獲取研究和發(fā)展，主假如努力提升柔隨手段對(duì)裝置環(huán)境的適應(yīng)能力。主動(dòng)柔隨手段主動(dòng)柔隨手段，經(jīng)過(guò)力覺(jué)直接獲取接觸和力(力矩)的信息，反應(yīng)給機(jī)器人手臂或手段，經(jīng)過(guò)細(xì)小的柔順運(yùn)動(dòng)或校訂力的施加方向和大小，達(dá)到柔順裝置。被動(dòng)柔隨手段只合適小的定位偏差，并有必定的限制性，而主動(dòng)柔隨手段能夠適應(yīng)于大的定位偏差以及零件無(wú)倒角的狀況?？墒侵鲃?dòng)柔隨手段搜尋運(yùn)動(dòng)和信息辦理時(shí)間長(zhǎng)，所以插入時(shí)間較長(zhǎng)。智好手爪裝置機(jī)器人進(jìn)行各樣裝置作業(yè)，最后都是經(jīng)過(guò)尾端履行器來(lái)達(dá)成的，尾端履行器包含各樣裝置工具，如擰螺釘螺母、鉆、焊、軟焊、粘配、丈量等和各樣手爪，此中應(yīng)用最多的是各樣手爪。二指、三指、多指，多功能的手爪系列的開(kāi)發(fā)和研究，對(duì)擴(kuò)大裝置機(jī)器人的應(yīng)用是特別要點(diǎn)的。裝置機(jī)器人智能化在很大程度上能夠在手爪上獲取表現(xiàn).在手爪機(jī)構(gòu)中能夠配置各樣傳感器，如靠近傳感器、觸覺(jué)傳感器、力(力矩)覺(jué)、物體光學(xué)辨別系統(tǒng)、位移傳感器等。經(jīng)過(guò)這些傳感系統(tǒng)就有可能使手爪自己或機(jī)器人實(shí)現(xiàn)自適應(yīng)控制和智能控制，進(jìn)行柔順裝置，以及判斷或辨別被抓物件的地點(diǎn)、形狀等功能。達(dá)成更復(fù)雜更細(xì)微的裝置作業(yè)。軸孔裝置的柔順裝置方法剖析軸孔最理想狀態(tài)是軸孔同軸，配合后空隙平均?？墒?，實(shí)質(zhì)中因?yàn)檠b置系統(tǒng)加工、裝置偏差、檢測(cè)系統(tǒng)的檢測(cè)偏差、運(yùn)動(dòng)的定位精度等，都會(huì)造成軸孔不可以完好同軸。裝置時(shí)存在以下三種偏差狀況，如圖。（1）軸孔的軸線平行，但不重合，存在偏移X；（2）因?yàn)槎ㄎ换驒z測(cè)精度不夠，造成軸未插入孔中時(shí)，存在夾角θ；（3）軸插入到孔中時(shí)，因?yàn)榧庸て钤斐稍谀骋欢屋S線偏差β或者因?yàn)椴迦脒\(yùn)動(dòng)方向與軸的軸線不平行造成運(yùn)動(dòng)角度偏差β；圖軸孔安裝偏差狀況角度偏差β相對(duì)與角度偏差θ和偏移X是能夠忽視的，在設(shè)計(jì)中不作為要點(diǎn)考慮。要能夠除去軸線偏差θ和偏移X修正軸的姿態(tài)，需要裝置系統(tǒng)擁有：足夠高的敏捷度檢測(cè)出軸孔偏差量，很高的定位精度使偏差盡可能小，足夠的剛度保證系統(tǒng)變形足夠小，足夠的調(diào)整自由度來(lái)調(diào)整工件的姿態(tài)。被動(dòng)柔順裝置經(jīng)過(guò)協(xié)助的柔順機(jī)構(gòu)，靠軸孔接觸力來(lái)驅(qū)動(dòng)柔順機(jī)構(gòu)，調(diào)整被裝對(duì)象的姿態(tài)。因?yàn)橹鲃?dòng)順裝置是靠軸孔的接觸力來(lái)修正相對(duì)姿態(tài)的，在存在偏差狀況，軸孔一直相對(duì)滑動(dòng)著達(dá)成裝置。這樣方法不需要復(fù)雜的檢測(cè)設(shè)施，對(duì)定位精度要求也不高，合適裝置精度不高、質(zhì)量小、對(duì)裝置表面沒(méi)有影響的裝置對(duì)象。主動(dòng)柔順中軸配合是指經(jīng)過(guò)傳感器檢測(cè)出軸孔偏差，裝置控制系統(tǒng)依據(jù)反應(yīng)偏差信息，修正被裝對(duì)象的姿態(tài)。依據(jù)指引的方式可分為視覺(jué)指引、靠近覺(jué)指引、力控制指引。視覺(jué)指引是指經(jīng)過(guò)剖析辦原由工業(yè)相機(jī)拍下的孔和軸的圖像，得出軸孔的軸線偏差反應(yīng)給控制系統(tǒng)，控制系統(tǒng)依據(jù)反應(yīng)調(diào)整機(jī)械手位姿，頻頻檢查和調(diào)整指導(dǎo)軸孔偏差在必定范圍后再實(shí)行精裝置。視覺(jué)指引的精度受相機(jī)的分辨率、平行光源的強(qiáng)度、四周光芒、軸孔配合空隙和配合長(zhǎng)度的影響。同時(shí)及時(shí)辦理圖像花銷(xiāo)時(shí)間，辦理相機(jī)和裝置運(yùn)動(dòng)系統(tǒng)之間的坐標(biāo)變換也需要大批時(shí)間，整個(gè)系統(tǒng)適應(yīng)性不強(qiáng)。所以，在裝置環(huán)境惡劣的狀況下，使用視覺(jué)指引很難達(dá)到裝置要求?？拷X(jué)指引是經(jīng)過(guò)裝置系統(tǒng)尾端的靠近覺(jué)傳感檢測(cè)出與被裝對(duì)象的距離和相對(duì)傾角，配合搜尋和辨別功能的軟件程序來(lái)達(dá)成裝置。這種方式對(duì)傳感器的精度要求很高，合適一些配合精度不高的場(chǎng)所。力控制指引是靠力覺(jué)反應(yīng)，調(diào)整機(jī)械手姿態(tài)，使軸孔由接觸到非接觸狀態(tài)變換。所以，靠這種方式其實(shí)不可以使軸孔配合后有平均的空隙，對(duì)于有臺(tái)階的軸孔配合時(shí)很可能在下一個(gè)軸段不可以配合在一同。此外當(dāng)檢測(cè)到力后，系統(tǒng)其實(shí)不可以立刻停止，為了減小碰撞沖擊，只好降低速度提升系統(tǒng)的響應(yīng)速度。自動(dòng)找尋法軸孔裝置是經(jīng)過(guò)必定的裝置使得待裝置的零件自動(dòng)找尋正確的地點(diǎn)，待裝置的零件依照隨機(jī)或預(yù)料的軌跡運(yùn)動(dòng)，直到一個(gè)偶然的機(jī)遇與配合對(duì)象瞄準(zhǔn)重合。如圖(a)所示，因?yàn)檩S線偏差的存在，氣流流過(guò)待裝軸時(shí)遇到的阻力不同，在軸四周形成壓力差，經(jīng)過(guò)壓力差的作用將軸修正并吸入孔中。圖(b)是經(jīng)過(guò)磁場(chǎng)來(lái)修正位姿的，自動(dòng)裝置。能夠看出，自動(dòng)找尋法是一種以安裝對(duì)象作為基準(zhǔn)，經(jīng)過(guò)某種介質(zhì)修正偏差，一般合適于質(zhì)量比較輕的零件裝置。圖自動(dòng)找尋法裝置工業(yè)機(jī)器人視覺(jué)技術(shù)機(jī)器人視覺(jué)定位導(dǎo)航系統(tǒng)主要有視覺(jué)傳感器圖像收集系統(tǒng)模塊，避障系統(tǒng)模塊，目表記別與定位系統(tǒng)模塊，機(jī)器人自己定位系統(tǒng)模塊等。視覺(jué)傳感器圖像收集系統(tǒng)主要達(dá)成機(jī)器人工作三維場(chǎng)景的圖像收集和顯示，收集到的圖像供后續(xù)模塊使用，傳輸出來(lái)的圖像可供工作人員查察；避障系統(tǒng)主要用來(lái)檢測(cè)機(jī)器人前面的阻礙物信息，為后續(xù)的路徑規(guī)劃決議系統(tǒng)供給信息參考，是機(jī)器人閃避阻礙安全到達(dá)目的地；目表記別和定位系統(tǒng)達(dá)成場(chǎng)景中的目表記別和定位，使機(jī)器人擁有自主搜尋目標(biāo)并定位目標(biāo)的能力，多目標(biāo)的辨別和定位也可用來(lái)建立三維場(chǎng)景的全局地圖，決議和路徑規(guī)劃系統(tǒng)在前面多個(gè)模塊的基礎(chǔ)上達(dá)成機(jī)器人的運(yùn)動(dòng)路徑規(guī)劃，進(jìn)而使機(jī)器人安全正確的到達(dá)目的地，并達(dá)成特定的操作任務(wù)。視覺(jué)系統(tǒng)的視頻圖像收集和顯示視覺(jué)系統(tǒng)的圖像收集顯示模塊是機(jī)器人視覺(jué)定位導(dǎo)航系統(tǒng)的重要構(gòu)成部分，負(fù)責(zé)機(jī)器人工作場(chǎng)景圖像收集和顯示。收集到的圖像一方面作為后續(xù)的視覺(jué)系統(tǒng)阻礙物辨別和避障，以及目表記別和定位等模塊的圖像輸入，另一方面輸入到顯示設(shè)施上，方便操作人員隨時(shí)認(rèn)識(shí)狹小受限未知空間中機(jī)器人的工作狀態(tài)和工作環(huán)境。對(duì)于前者，視頻圖像直接輸入到視覺(jué)定位導(dǎo)航圖像辦理系統(tǒng)，也能夠保留到硬盤(pán)里面；對(duì)于用于人工在線察看和協(xié)助功能的視頻圖象顯示，因?yàn)槭褂玫氖莾蓚€(gè)攝像機(jī)，擁有必定的公共視線，收集到的視頻圖像有好多交錯(cuò)地區(qū)，不便于操作人員進(jìn)行直觀的觀察。本文采納圖像拼接的方法將同一地點(diǎn)處的兩個(gè)攝像機(jī)收集的視頻圖像統(tǒng)進(jìn)行圖像拼接。鑒于地點(diǎn)的視覺(jué)阻礙物檢測(cè)和避障方法阻礙物檢測(cè)和避障是機(jī)器人應(yīng)當(dāng)具備的基本能力，是機(jī)器人安全到達(dá)目的地并達(dá)成操作任務(wù)的基本保證。機(jī)器人的工作環(huán)境一般是比較復(fù)雜的狹小受限三維空間，是非構(gòu)造化的三維場(chǎng)景，給視覺(jué)定位導(dǎo)航系統(tǒng)避障任務(wù)帶來(lái)了更高的要求。避障模塊要求視覺(jué)系統(tǒng)能夠快速的達(dá)成機(jī)器人前面運(yùn)動(dòng)路徑上阻礙物信息檢測(cè)，獲取阻礙物的類(lèi)型，地點(diǎn)等信息。常用的測(cè)距傳感器，如超聲波測(cè)距儀，激光雷達(dá)等，能夠快速的達(dá)成阻礙物的距離丈量，因?yàn)榫嚯x信息量較少的弊端，沒(méi)法對(duì)阻礙物進(jìn)行比較全面正確的描繪。鑒于視覺(jué)傳感器獲守信息量大的長(zhǎng)處，能夠依據(jù)雙目立體視覺(jué)丈量原理達(dá)成對(duì)前面阻礙物的三維重修。但目前計(jì)算機(jī)視覺(jué)領(lǐng)域中的三維重修還是一個(gè)比較復(fù)雜的問(wèn)題，特別是立體視差圖的建立問(wèn)題，因?yàn)橛?jì)算數(shù)據(jù)量大和般配算法的復(fù)雜性，應(yīng)用到機(jī)器人避障等及時(shí)性要求較高的場(chǎng)合還需要很長(zhǎng)的時(shí)間和進(jìn)一步的研究。鑒于圖像特色般配的目表記別和鑒于地點(diǎn)的視覺(jué)定位方法工業(yè)機(jī)器人主要用來(lái)進(jìn)行生產(chǎn)線上的零零件組裝，智能化自主操作的前提是能夠?qū)ぷ鲌?chǎng)景中的目標(biāo)進(jìn)行辨別和定位，即找出目標(biāo)并定位目標(biāo)。機(jī)器人也是用來(lái)達(dá)成狹小受限空間內(nèi)零零件裝置以及缺點(diǎn)檢測(cè)等工作任務(wù)，所以視覺(jué)定位導(dǎo)航系統(tǒng)應(yīng)當(dāng)擁有場(chǎng)景目表記別和定位的能力。目表記別和定位是計(jì)算機(jī)視覺(jué)和模式辨別等領(lǐng)域的研究熱門(mén)，目前并無(wú)一致的解決方案，都是針對(duì)詳細(xì)的目標(biāo)操作物進(jìn)行特色剖析和辨別。視覺(jué)系統(tǒng)辦理的圖像是三維場(chǎng)景在攝像機(jī)成像平面的二維投影，損失了物體的深度信息，并且視覺(jué)傳感器收集到的圖像易受光照條件，場(chǎng)景目標(biāo)復(fù)雜程度，目標(biāo)遮擋等要素的影響，致使計(jì)算機(jī)視覺(jué)中的目表記別是困難的。場(chǎng)景目表記別有兩種思路，一種是鑒于場(chǎng)景三維重修思想，另一種是鑒于二維圖像般配思想。三維重修是計(jì)算機(jī)視覺(jué)的主流研究方向之一，其首要目標(biāo)是達(dá)成場(chǎng)景中物體的三維重修，一般采納立體視覺(jué)的丈量模型，而后在點(diǎn)云數(shù)據(jù)模型上達(dá)成目標(biāo)的辨別和定位。三維重修是一種直觀了然的目表記別方法，但目前實(shí)現(xiàn)起來(lái)還比較困難，主假如立體圖像對(duì)視差圖的建立，及時(shí)性和穩(wěn)固性還達(dá)不到實(shí)質(zhì)應(yīng)用的要求，即便建立好了完好的視差圖，但怎樣以機(jī)器人能夠理解的模型去組織這些三維點(diǎn)云還是一項(xiàng)比較艱巨的研究任務(wù)。鑒于圖像般配的目表記別技術(shù)目前已經(jīng)獲得了很大的研究進(jìn)展，好多成就已經(jīng)獲取了實(shí)質(zhì)應(yīng)用，如人臉辨別，車(chē)牌辨別，人流統(tǒng)計(jì)，車(chē)輛信息統(tǒng)計(jì)等。目表記別一般思路是第一提取場(chǎng)景圖像中的各樣特色，如灰度，地區(qū)，顏色，紋理，界限，輪廓等，將提取到的特色和目標(biāo)物模型進(jìn)行般配，依據(jù)般配結(jié)果完成目標(biāo)物的辨別。圖像般配目表記別思想的主要技術(shù)是圖像辦理和模式辨別技術(shù)，主要有圖像切割，圖像特色提取，特色描繪和般配等。目前將三維重修定位技術(shù)和二維圖像目表記別技術(shù)聯(lián)合起來(lái)的目表記別和定位是一種合理設(shè)計(jì)方案.鑒于非特定參照物的視覺(jué)全局定位方法機(jī)器人的工作環(huán)境是未知的，在視覺(jué)系統(tǒng)開(kāi)始使用以前，一般對(duì)視覺(jué)系統(tǒng)目標(biāo)模型庫(kù)進(jìn)行學(xué)習(xí)訓(xùn)練，訓(xùn)練學(xué)習(xí)過(guò)程也能夠在機(jī)器人第一次進(jìn)入工作環(huán)境的過(guò)程中進(jìn)行。機(jī)器人在受限空間運(yùn)動(dòng)的過(guò)程中，達(dá)成場(chǎng)景目標(biāo)定位后，還需要知道自己在這個(gè)場(chǎng)景中的地點(diǎn)，即實(shí)現(xiàn)機(jī)器人自己的定位，只有達(dá)成自定位，機(jī)器人材知道自己在四周環(huán)境中的詳細(xì)地點(diǎn)。我們一般選用機(jī)器人挪動(dòng)尾端坐標(biāo)系作為整個(gè)機(jī)器人的參照坐標(biāo)系，三維重修求得被定位的目標(biāo)和阻礙物地點(diǎn)信息都是相對(duì)視覺(jué)系統(tǒng)坐標(biāo)系來(lái)說(shuō)的，經(jīng)過(guò)坐標(biāo)系變換，能夠獲取目標(biāo)和阻礙物在機(jī)器人參照坐標(biāo)系下的空間地點(diǎn)信息。機(jī)器人自己的地點(diǎn)信息是在場(chǎng)景中多個(gè)目標(biāo)的地點(diǎn)信息的基礎(chǔ)上求得的，整個(gè)場(chǎng)景有一個(gè)世界坐標(biāo)系，這些參加機(jī)器人自己定位解算的目標(biāo)在世界坐標(biāo)系下邊的地點(diǎn)是固定不變的，但跟著機(jī)器人的必定，參照目標(biāo)和機(jī)器人的相對(duì)地點(diǎn)發(fā)生了變化，經(jīng)過(guò)比較機(jī)器人運(yùn)動(dòng)前后和參照目標(biāo)的地點(diǎn)關(guān)系能夠計(jì)算出其自己在世界坐標(biāo)系下的地點(diǎn)信息。特別是在機(jī)器人第一次進(jìn)入未知環(huán)境的時(shí)候，這種全局定位思想能夠用來(lái)建立整個(gè)工作場(chǎng)景的地圖信息，一旦知道目標(biāo)和機(jī)器人自己的地點(diǎn)信息，就能夠?qū)?chǎng)景目標(biāo)地點(diǎn)信息一致到一個(gè)全局的世界坐標(biāo)系下邊，達(dá)成場(chǎng)景全局地圖的建立。一旦建立出一個(gè)對(duì)于場(chǎng)景的全局地圖，使得機(jī)器人后續(xù)的定位導(dǎo)航過(guò)程簡(jiǎn)單的多，就是一個(gè)辨別目標(biāo)和般配目標(biāo)的過(guò)程。自然，建立地圖其實(shí)不是最后的目標(biāo)，但實(shí)現(xiàn)機(jī)器人的自己定位是必不可少，經(jīng)過(guò)自己定位，掌握機(jī)器人在工作環(huán)境中詳細(xì)地點(diǎn)等信息是十分重要的。雙目立體視覺(jué)三維丈量技術(shù)在計(jì)算機(jī)視覺(jué)丈量系統(tǒng)中，一般由兩個(gè)攝像機(jī)從不同視角在同一時(shí)刻達(dá)成同一三維目標(biāo)的采樣丈量，獲取四周場(chǎng)景的兩幅數(shù)字圖像，或由一個(gè)攝像機(jī)在不同時(shí)刻不同視角獲取對(duì)于三維場(chǎng)景的多幅數(shù)字圖像。研究表示我們?nèi)祟?lèi)的視覺(jué)系統(tǒng)是經(jīng)過(guò)檢測(cè)視網(wǎng)膜上的視差來(lái)感知物體的遠(yuǎn)近信息，在此基礎(chǔ)上，人們?cè)O(shè)計(jì)出了鑒于視差原理的雙目立體視覺(jué)丈量系統(tǒng)。跟著計(jì)算機(jī)視覺(jué)理論的研究發(fā)展，雙目立體視覺(jué)丈量在工業(yè)丈量中發(fā)揮了愈來(lái)愈重要的作用，在機(jī)器人視覺(jué)定位導(dǎo)航系統(tǒng)中也有好多鑒于雙目立體視覺(jué)的定位系統(tǒng)，并獲得了較好的目標(biāo)定位成效。雙目立體視覺(jué)的研究?jī)?nèi)容主要有雙目立體視覺(jué)丈量模型，系統(tǒng)構(gòu)造設(shè)計(jì)和丈量精度剖析，雙相機(jī)的立體標(biāo)定，圖像對(duì)應(yīng)點(diǎn)的般配。裝置機(jī)器人編程機(jī)器人編程語(yǔ)言系統(tǒng)的構(gòu)成機(jī)器人編程語(yǔ)言像一個(gè)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)，包含硬件、軟件和被控設(shè)施。即機(jī)器人語(yǔ)言包含語(yǔ)言自己、運(yùn)轉(zhuǎn)語(yǔ)言的控制機(jī)、機(jī)器人、作業(yè)對(duì)象、四周環(huán)境和外頭設(shè)備接口等。圖中的箭頭表示信息的流向，機(jī)器人語(yǔ)言的全部指令均經(jīng)過(guò)控制機(jī)經(jīng)過(guò)程序的編譯、解說(shuō)后發(fā)出控制信號(hào)?？刂茩C(jī)一方面向機(jī)器人發(fā)出運(yùn)動(dòng)控制信號(hào)，另一方面，向外頭設(shè)施發(fā)控制信號(hào)，外頭設(shè)施如機(jī)器人焊接系統(tǒng)中的電焊機(jī)以及機(jī)器人搬運(yùn)系統(tǒng)中的空壓機(jī)等。四周環(huán)境經(jīng)過(guò)感知系統(tǒng)把環(huán)境信息經(jīng)過(guò)控制機(jī)反應(yīng)給語(yǔ)言，而這里的環(huán)境是指機(jī)器人作業(yè)空間內(nèi)的物體地點(diǎn)、姿態(tài)以及物體之間的互相關(guān)系。工業(yè)機(jī)器人的語(yǔ)言功能運(yùn)算功能。運(yùn)算功能是機(jī)器人最重要的功能之一。對(duì)于裝有傳感器的機(jī)器人所進(jìn)行的主假如分析幾何運(yùn)算，包含機(jī)器人的正解、逆解、坐標(biāo)變換及矢量運(yùn)算等。依據(jù)運(yùn)算的結(jié)果，機(jī)器人能自行決定工具或手爪下一步應(yīng)到達(dá)哪處。運(yùn)動(dòng)功能。運(yùn)動(dòng)功能是機(jī)器人最基本的功能。機(jī)器人的設(shè)計(jì)目的是用它來(lái)取代人的復(fù)雜勞動(dòng)，所以機(jī)器人發(fā)展到今日，不論其功能多么復(fù)雜，動(dòng)作控制仍舊是其基本功能，也是機(jī)器人語(yǔ)言系統(tǒng)的基本功能。機(jī)器人的運(yùn)動(dòng)功能就是機(jī)器人語(yǔ)言用最簡(jiǎn)單的方法向各關(guān)節(jié)伺服飾置供給一系列關(guān)節(jié)地點(diǎn)及姿態(tài)信息，由伺服系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)運(yùn)動(dòng)。決議功能。所謂決議的能就是指機(jī)器人依據(jù)作業(yè)空間范圍內(nèi)的傳感信息不做任何運(yùn)算而做出的判斷決議。這種決議功能一般用條件轉(zhuǎn)移指令由分支程序來(lái)實(shí)現(xiàn)。條件知足則履行一個(gè)分支，不知足則履行另一個(gè)分支。機(jī)器人的坐標(biāo)系統(tǒng)要想控制機(jī)器人完好依照設(shè)定的軌跡運(yùn)動(dòng)，一定明確機(jī)器人的坐標(biāo)系統(tǒng)，在什么狀況下該用何種坐標(biāo)系。目前的主流機(jī)器人都是采納6自由度，即6個(gè)能夠獨(dú)立活動(dòng)的坐標(biāo)軸機(jī)器人能夠成立的坐標(biāo)系有“World坐標(biāo)系”，“Base坐標(biāo)系”，“Tool坐標(biāo)系”，“Axis軸坐標(biāo)系”四個(gè)。各個(gè)坐標(biāo)系統(tǒng)的特色和用途均不相同:Axis坐標(biāo)一般用來(lái)操作機(jī)器人的各個(gè)軸的運(yùn)動(dòng)(假如是六個(gè)自由度的機(jī)器人會(huì)有A1-A6六個(gè)軸，每個(gè)軸都有自己的旋轉(zhuǎn)方向和角度)，機(jī)器人在運(yùn)轉(zhuǎn)過(guò)程中需要各個(gè)軸之間配合運(yùn)動(dòng)，有旋轉(zhuǎn)也有直線等;World坐標(biāo)系統(tǒng)主假如在編程的時(shí)候用來(lái)標(biāo)定機(jī)器人的初始地點(diǎn)以及零點(diǎn)地點(diǎn)，該坐標(biāo)系統(tǒng)近似于空間三維坐標(biāo)系統(tǒng);Tool坐標(biāo)主假如機(jī)器人在進(jìn)行實(shí)質(zhì)工作時(shí)的一個(gè)參照坐標(biāo)系，他的工具能夠是夾具、焊鉗或許噴槍等;Base坐標(biāo)主假如機(jī)器人相對(duì)于自己的坐標(biāo)系統(tǒng)，其原點(diǎn)一般在機(jī)器人底座的中心點(diǎn)。工業(yè)機(jī)器人的編程全部的機(jī)器人編程主假如從定義機(jī)器人運(yùn)轉(zhuǎn)軌跡和運(yùn)轉(zhuǎn)方式下手的。目前主流的機(jī)器人都是采納定義三種軌跡方式:點(diǎn)到點(diǎn)，直線和圓弧。點(diǎn)到點(diǎn)的挪動(dòng)工作空間內(nèi)機(jī)器人一直在兩點(diǎn)之間的定位，以最快的路徑進(jìn)行，并且全部的軸的挪動(dòng)同時(shí)開(kāi)始和結(jié)束，全部的軸一定同步;這時(shí)沒(méi)法精準(zhǔn)的估計(jì)機(jī)器人的軌跡。采納該語(yǔ)句進(jìn)行程序設(shè)計(jì)在實(shí)質(zhì)操作過(guò)程中簡(jiǎn)單出現(xiàn)沒(méi)法預(yù)知的運(yùn)動(dòng)軌跡，簡(jiǎn)單造成必定的安全事故，所以，在編程的時(shí)候盡量不用或許少用該語(yǔ)句。線形挪動(dòng)機(jī)器人在挪動(dòng)過(guò)程中，各轉(zhuǎn)軸之間將進(jìn)行配合，使得工具及工件參照點(diǎn)沿著一條通往目標(biāo)點(diǎn)的挪動(dòng)。一般，當(dāng)一定按給定的速度沿著某條精準(zhǔn)的軌跡到達(dá)一個(gè)點(diǎn)或許假如因?yàn)榇嬖趯?duì)撞的方式而不同以點(diǎn)到點(diǎn)挪動(dòng)的方式到達(dá)某些點(diǎn)的時(shí)候，將采納線性挪動(dòng)。一般有兩種挪動(dòng)方式，分別為精準(zhǔn)定位的挪動(dòng)和軌跡迫近的挪動(dòng).圓周挪動(dòng)工具及工件的參照點(diǎn)沿著一條圓弧挪動(dòng)至目標(biāo)點(diǎn)。這條軌跡將經(jīng)過(guò)開(kāi)端點(diǎn)、協(xié)助點(diǎn)和終點(diǎn)來(lái)描繪。上一條挪動(dòng)指令的、以精準(zhǔn)定位方式到達(dá)的目標(biāo)點(diǎn)能夠作為開(kāi)端點(diǎn)，其取向?qū)⑼瑫r(shí)在整個(gè)行程上發(fā)生改變。假如加工過(guò)程應(yīng)當(dāng)以給定的速度沿著一條圓形軌跡進(jìn)行時(shí)，將采納圓弧挪動(dòng)。該挪動(dòng)也有兩種挪動(dòng)方式，分別為精準(zhǔn)定位的挪動(dòng)和軌跡迫近的挪動(dòng)。裝置機(jī)器人的應(yīng)用汽車(chē)行業(yè)跟著發(fā)動(dòng)機(jī)及變速箱產(chǎn)品趨于輕量化、構(gòu)造簡(jiǎn)單化、性能優(yōu)良化，其裝置技術(shù)也有很大的發(fā)展和進(jìn)步。外國(guó)對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)和變速箱自動(dòng)化妝配的研究起步較早，各方面技術(shù)都比較成熟。世界上有名的汽車(chē)生產(chǎn)公司如通用、福特、大眾等均采用配有裝置機(jī)器人的柔性化妝配線，生產(chǎn)節(jié)拍廣泛在一分鐘之內(nèi)。因此用裝置機(jī)器人最多的是汽車(chē)行業(yè)。在日本汽車(chē)裝置工程中，發(fā)動(dòng)機(jī)用底盤(pán)零件裝置單元的約50%、車(chē)體組裝(沖壓、焊接、噴漆)的100%、車(chē)體最后裝置的10一30%已實(shí)現(xiàn)了自動(dòng)化。在車(chē)輛的最后裝置中，應(yīng)用許多的是垂直多關(guān)節(jié)機(jī)器人。主要用于備用輪胎的裝載，輪胎及車(chē)門(mén)的安裝。在汽車(chē)窗玻璃的安裝中，開(kāi)發(fā)應(yīng)用了不使用旋轉(zhuǎn)軸就能反轉(zhuǎn)1800，并在狹小空間中作業(yè)的機(jī)器人。在大型零件的安裝中，使用了荷重為200Kg的機(jī)器人。此外，窗玻璃的關(guān)閉作業(yè)應(yīng)用了三維軌跡控制的密封機(jī)器人。發(fā)動(dòng)機(jī)和變速箱裝置線技術(shù)發(fā)動(dòng)機(jī)和變速箱裝置線是由自動(dòng)、半自動(dòng)工藝設(shè)施，手動(dòng)工裝工具，物流輸送，信息管理等構(gòu)成的綜合系統(tǒng)。如圖～圖是典型的發(fā)動(dòng)機(jī)和變速箱裝置線實(shí)例。裝置線技術(shù)種類(lèi)繁瑣，機(jī)械、氣動(dòng)、電氣、信息接口多，是一個(gè)技術(shù)含量較大的多學(xué)科綜合的系統(tǒng)工程。圖卡比特勒無(wú)錫工廠發(fā)動(dòng)機(jī)裝置線圖上海通用GN3發(fā)動(dòng)機(jī)裝置線圖福田康明斯發(fā)動(dòng)機(jī)裝置線圖上汽齒輪變速箱裝置線圖缸體塞片壓裝上料桁架機(jī)械手圖缸體導(dǎo)管壓裝上料桁架機(jī)械手電子電氣業(yè)應(yīng)用數(shù)目居于第二位的是電子、電機(jī)領(lǐng)域。在半導(dǎo)體集成電路的引線架上，連結(jié)半導(dǎo)體芯片的芯片焊接機(jī)器人以及連結(jié)引線架和開(kāi)關(guān)的引線接合器，均帶有視覺(jué)，并實(shí)現(xiàn)了高速和高精度化。在凈化室內(nèi)，應(yīng)用了潔凈度為100一10級(jí)的潔凈機(jī)器人，在關(guān)閉環(huán)境中從事晶片的移載、磁盤(pán)的拿出及組裝等作業(yè)。向印刷電路板進(jìn)行無(wú)引線電子零件自動(dòng)化安裝的封裝機(jī)，從事帶引線電子零件的自動(dòng)插入的插件數(shù)控機(jī)器人，出現(xiàn)了高速、高精度的發(fā)展趨向。異型零零件的安裝，多是應(yīng)用水平多關(guān)節(jié)的異型零件插入機(jī)器人。因?yàn)榱慵?dǎo)線尾端螺距的減小，要求高密度、高精度的安裝，為此，開(kāi)發(fā)應(yīng)用了帶有視覺(jué)的實(shí)機(jī)遇器人。為了把電子零件焊在印刷線路板上，以及焊接那些難耐自動(dòng)焊機(jī)之高溫的偏平封裝的cl電路，開(kāi)發(fā)了使得微細(xì)的局部加熱的激光焊錫組裝機(jī)器人。對(duì)與電路板、LED等行業(yè)的制造商而言，裝置點(diǎn)膠機(jī)作為一個(gè)必需的設(shè)施來(lái)提升公司的生產(chǎn)效率。圖半自動(dòng)六分度裝置點(diǎn)膠機(jī)觀點(diǎn)圖圖點(diǎn)膠機(jī)實(shí)物圖家用電器業(yè)在電機(jī)，特別是家電領(lǐng)域，在馬達(dá)、電磁開(kāi)閉器、電電扇、洗衣機(jī)、冰箱、空調(diào)機(jī)、錄音機(jī)、vTR以及電視等產(chǎn)品的裝置生產(chǎn)線上，應(yīng)用了嵌合、螺絲旋擰、壓入、鉚接等裝置機(jī)器人，已達(dá)到偏差動(dòng)作率低、自動(dòng)化率高的階段。一般則采取垂直裝置方式，但依據(jù)需要，也應(yīng)用了橫向旋擰螺絲機(jī)器人。圖機(jī)器人柔性螺栓擰緊機(jī)精細(xì)機(jī)械業(yè)在精細(xì)機(jī)械領(lǐng)域，如腕表、照相機(jī)、打印機(jī)、復(fù)印機(jī)等裝置生產(chǎn)線上.也相同活躍著裝置機(jī)器人。對(duì)要求達(dá)到數(shù)微米級(jí)高度的場(chǎng)合，使用了帶視覺(jué)的機(jī)器人。在中小型精細(xì)零零件的裝置作業(yè)中，要求高速、高精度、節(jié)儉空間，為此，應(yīng)用了直接驅(qū)動(dòng)機(jī)器人。別的在MEMS中，MEMS(微機(jī)電系統(tǒng))微裝置指的是把構(gòu)造和功能相對(duì)簡(jiǎn)單的微器件組裝成為復(fù)雜的微機(jī)電系統(tǒng)，以知足實(shí)質(zhì)應(yīng)用的要求.因?yàn)楸徊僮鲗?duì)象體積細(xì)小，相對(duì)于宏觀操作，微作精度提升了1到2個(gè)數(shù)目級(jí)，從幾百微米提升到微米、亞微米，甚至到納米級(jí)川.對(duì)裝置系統(tǒng)的定位精度、作業(yè)工具及傳感器的精度提出了更高的要求，傳統(tǒng)的裝置工藝和設(shè)施已經(jīng)不可以知足微裝置的要求.目前，MEMS裝置大多采納手工作業(yè)方式。該MEMS微裝置系統(tǒng)由8個(gè)模塊構(gòu)成，A:顯微成像模塊;B:自動(dòng)調(diào)焦模塊;C:裝置臺(tái)宏動(dòng)模塊;D:操作手宏動(dòng)模塊;E:裝置臺(tái)微動(dòng)模塊;F:操作手微動(dòng)模塊:G微操作器模塊;H:夾盤(pán)分別構(gòu)成了微操作手、顯微視覺(jué)和裝置工作臺(tái)個(gè)子系統(tǒng)。圖微行星減速器圖.311機(jī)器人構(gòu)造實(shí)物圖航天航空等特別領(lǐng)域跟著中國(guó)航天事業(yè)的發(fā)展，愈來(lái)愈多的飛翔器進(jìn)入太空，空間太陽(yáng)陣電源系統(tǒng)作為最主要的空間電源系統(tǒng)也愈來(lái)愈多的出此刻浩大的太空中。日趨增添的需求、更多的應(yīng)用范圍對(duì)太陽(yáng)電池陣電源系統(tǒng)的要求也愈來(lái)愈高。目前國(guó)內(nèi)空間太陽(yáng)電池陣絕大多數(shù)采納手工貼裝的操作方法，操作工藝落伍，太陽(yáng)電池碎片率較高，制造成本居高不下。這種手工貼裝的操作方法已沒(méi)法適應(yīng)新一代太陽(yáng)電池輕型化和薄型化的發(fā)展趨向。由此，上海交通大學(xué)機(jī)械與動(dòng)力工程學(xué)院機(jī)器人研究所夏雨等人研究出一種空間太陽(yáng)電池陣自動(dòng)裝置機(jī)器人。圖空間太陽(yáng)電池陣自動(dòng)裝置機(jī)器人實(shí)物圖裝置機(jī)器人技術(shù)將來(lái)發(fā)展展望裝置機(jī)器人的要點(diǎn)技術(shù)裝置機(jī)器人的要點(diǎn)技術(shù)主要集中在以下幾方面。這也是將來(lái)主要的發(fā)展方向。裝置機(jī)器人的精準(zhǔn)定位裝置機(jī)器人運(yùn)動(dòng)系統(tǒng)的定位精度由機(jī)械系統(tǒng)靜態(tài)運(yùn)動(dòng)精度(幾何偏差、熱和載荷變形偏差)和機(jī)電系統(tǒng)高頻響應(yīng)的暫態(tài)特征(過(guò)渡過(guò)程)所決定，此中靜態(tài)精度取決于設(shè)施的制造精度和機(jī)械運(yùn)動(dòng)形式，動(dòng)向響應(yīng)取決于外面追蹤信號(hào)、系統(tǒng)固有的開(kāi)環(huán)動(dòng)向特征、所采納的減振方法(阻尼)和控制器的調(diào)理作用。裝置機(jī)器人的及時(shí)控制在很多微機(jī)應(yīng)用領(lǐng)域中，P機(jī)的速度和功能常常不可以知足需要。特別是在多任務(wù)工作環(huán)境下，各任務(wù)只好分時(shí)工作，動(dòng)向響應(yīng)取決于外面追蹤信號(hào)、系統(tǒng)固有的開(kāi)環(huán)動(dòng)向特征、所采納的減振方法(阻尼)和控制器的調(diào)理作用。檢測(cè)傳感技術(shù)檢測(cè)傳感技術(shù)的要點(diǎn)是傳感器技術(shù)，它主要用于檢測(cè)機(jī)器人系統(tǒng)中自己與作業(yè)對(duì)象、作業(yè)環(huán)境的狀態(tài)，向控制器供給信息以決定系統(tǒng)動(dòng)作。傳感器精度、敏捷度和靠譜性很大程度決定了系統(tǒng)性能的利害。檢測(cè)傳感技術(shù)包含兩個(gè)方面內(nèi)容:一是傳感器自己的研究和應(yīng)用，二是檢測(cè)裝置的研究與開(kāi)發(fā)。包含:多維力覺(jué)傳感器技術(shù)、視覺(jué)技術(shù)、多路傳感器信息交融技術(shù)、檢測(cè)傳感裝置的集成化與智能化技術(shù)。裝置機(jī)器人系統(tǒng)軟件研制PC機(jī)是在MSDOS或Windows操作系統(tǒng)下工作的。MSDOS是一個(gè)單任務(wù)操作系統(tǒng)，Windows則是分時(shí)多任務(wù)，均不可以知足機(jī)器人規(guī)劃，伺服同時(shí)進(jìn)行的要求。為此，一定開(kāi)發(fā)一個(gè)協(xié)調(diào)上、下位機(jī)各任務(wù)工作的及時(shí)控制程序，它作為MSDOS或Windows下的一個(gè)應(yīng)用程序分別在兩個(gè)系統(tǒng)上運(yùn)轉(zhuǎn)。裝置機(jī)器人系統(tǒng)的軟件主要由機(jī)器人語(yǔ)言編譯模塊、多任務(wù)監(jiān)控模塊、雙系統(tǒng)握手通信模塊、伺服控制模塊四部分構(gòu)成。系統(tǒng)在上電啟動(dòng)后即初始化，成立雙系統(tǒng)聯(lián)系，依據(jù)Semaphore鎖存器的值及雙口RAM中的數(shù)據(jù)調(diào)動(dòng)任務(wù)，對(duì)機(jī)器人進(jìn)行初始定位后對(duì)機(jī)器人語(yǔ)言命令編譯，分由上、下位機(jī)同時(shí)履行。裝置機(jī)器人控制器的研制裝置機(jī)器人的伺服控制模塊是整個(gè)系統(tǒng)的基礎(chǔ)，它的特色是實(shí)現(xiàn)了機(jī)器人操作空間力和地點(diǎn)混淆伺服控制，實(shí)現(xiàn)了高精度的地點(diǎn)控制、靜態(tài)力控制，并且擁有優(yōu)異的動(dòng)向力控制性能。伺服模塊之上的局部自由控制模塊相對(duì)獨(dú)立于監(jiān)察控制模塊，它能達(dá)成精細(xì)的插圓孔、方孔等較為復(fù)雜的裝置作業(yè)。監(jiān)察控制模塊是整個(gè)系統(tǒng)的核心和靈魂，它包含了系統(tǒng)作業(yè)的安全體制、人工干涉體制和遙控體制。多任務(wù)控制器可寬泛應(yīng)用于工業(yè)裝置機(jī)器人中作為其及時(shí)任務(wù)控制器而使用，也可用作挪動(dòng)機(jī)器人的及時(shí)任務(wù)控制器。裝置機(jī)器人的圖形仿真技術(shù)對(duì)于復(fù)雜裝置作業(yè)，示教編程方法效率常常不高，假如能直接把機(jī)器人控制器與CAD系統(tǒng)相聯(lián)接，則能利用數(shù)據(jù)庫(kù)中與裝置作業(yè)有關(guān)的信息對(duì)機(jī)器人進(jìn)行離線編程，使機(jī)器人在構(gòu)造環(huán)境下的編程擁有很大的靈巧性。另一方面，假如將機(jī)器人控制器與圖形仿真系統(tǒng)相聯(lián)，則可離線對(duì)機(jī)器人裝置作業(yè)進(jìn)行動(dòng)畫(huà)仿真，進(jìn)而考證裝置程序的正確性、可履行性及合理性，為機(jī)器人作業(yè)編程和調(diào)試帶來(lái)直觀的視覺(jué)成效，為用戶(hù)供給靈巧友善的操作界面，擁有優(yōu)異的人機(jī)交互性。裝置機(jī)器人柔隨手段的研制往常而言，通用機(jī)器人均可用于裝置操作，利用機(jī)器人固有的構(gòu)造柔性，能夠?qū)ρb置操作中的運(yùn)動(dòng)偏差進(jìn)行修正。經(jīng)過(guò)對(duì)影響機(jī)器人剛度的各樣變量進(jìn)行剖析，并經(jīng)過(guò)調(diào)整機(jī)器人自己的構(gòu)造參數(shù)來(lái)獲取希望的機(jī)器人尾端剛度，以知足裝置操作對(duì)機(jī)器人柔順性要求。但在裝置機(jī)器人中采納柔性操作手爪則能更好地獲得裝置操作所需的柔順性，因?yàn)檠b置操作對(duì)機(jī)器人精度、速度和柔順性等性能要求較高。所以有必需設(shè)計(jì)特意用于裝置作業(yè)的柔隨手段，利用柔隨手段是實(shí)質(zhì)裝置操作中使用最多的柔順環(huán)節(jié)。裝置機(jī)器人將來(lái)主要的研究?jī)?nèi)容目前機(jī)器人領(lǐng)域正在加大科研力度，進(jìn)行裝置機(jī)器人共性技術(shù)及要點(diǎn)技術(shù)的研究，并朝著智能化和多樣化的方向發(fā)展。主要研究?jī)?nèi)容集中在以下幾個(gè)方面：裝置機(jī)器人操作機(jī)構(gòu)造的優(yōu)化設(shè)計(jì)技術(shù)探究新的高強(qiáng)度輕質(zhì)資料，進(jìn)一步提升負(fù)載/自重比，同機(jī)遇構(gòu)進(jìn)一步向著模塊化、可重構(gòu)方向發(fā)展。直接驅(qū)動(dòng)裝置機(jī)器人傳統(tǒng)機(jī)器人都要經(jīng)過(guò)一些減速裝置來(lái)達(dá)到降速并提升輸賣(mài)力矩，這些傳動(dòng)鏈會(huì)增添系統(tǒng)功耗、慣量、偏差等，并降低系統(tǒng)靠譜性，為了減小關(guān)節(jié)慣性，實(shí)現(xiàn)高速、精細(xì)、大負(fù)載及高靠譜性。一種趨向是采納高扭矩低速電機(jī)直接驅(qū)動(dòng)。機(jī)器人控制技術(shù)要點(diǎn)研究開(kāi)放式，模塊化控制系統(tǒng)，人機(jī)界面更為友善，語(yǔ)言、圖形編程界面正在研制之中。機(jī)器人控制器的標(biāo)準(zhǔn)化和網(wǎng)絡(luò)化，以及鑒于PC機(jī)網(wǎng)