工業(yè)機器人在航空航天制造領域的應用
時間:2019-11-15 09:57 來源:未知 作者:qingting
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——蜻蜓智能&中澤智能
隨著工業(yè)機器人技術的不斷發(fā)展，機器人正逐步應用在航空制造領域，但是一些問題也暴露了出來，比如工作過程中自動化程度低、生產(chǎn)準備時間長以及機器人本體柔性不足，只能完成某些工作，導致設備利用率較低。因此，工業(yè)機器人要更加智能化才能滿足航空制造領域生產(chǎn)的要求，為此機器人需要具備以下其中核心技術。
1.末端精度補償技術
機器人末端精度受到機器人剛度、負載、刀具磨損、機械間隙以及熱效應等多種因素影響，除了使用高精度的測量儀器外，建立定位誤差模型和補償算法也是提高定位精度的重要手段。因此，需要根據(jù)機器人的關節(jié)剛度、位置誤差、溫度引起的變形等進行參數(shù)辨識，獲得誤差模型或誤差矩陣，進而通過精度補償算法對末端執(zhí)行器的定位提供伺服修正。
2.高精度測量定位技術
工業(yè)機器人的重復定位精度高但是絕對定位精度低，這樣是沒法滿足航空航天數(shù)字化安裝的絕對定位精度的要求，因此需要高精度測量裝置引導機器人末端執(zhí)行器實現(xiàn)運動軌跡的伺服控制。目前，大范圍測量主要使用激光跟蹤儀和iGPS等，局部測量中單目視覺、雙目視覺、手眼視覺、激光測距傳感器等各有所長，在某些特殊場合下，聲覺、力覺傳感器也有用武之地。
3.機器人本體結構創(chuàng)新設計
由于航空產(chǎn)品本身結構的特殊性，傳統(tǒng)的工廠級工業(yè)機器人無法滿足生產(chǎn)的嚴格要求，隨著機器人技術在航空制造領域的應用，專用的非標機器人需求將會越來越多，這就意味著將會有針對具體任務進行機器人本體結構的創(chuàng)新性產(chǎn)品，擴大機器人的應用范圍。
4.智能規(guī)劃技術
機器人是自動化技術的載體，無論是哪種工作，最終都只能依靠機器人末端嚴格按照預定軌跡運動完成作業(yè)，因此軌跡規(guī)劃的結果直接影響機器人的工作效能和效率，而軌跡規(guī)劃的效率和自動化程度則直接影響生產(chǎn)準備時間。為了提高機器人的智能化程度，圖像識別、語音識別、語音合成、自然語言理解等技術也會被廣泛應用于增加、改良人機交互方式。此外隨著大數(shù)據(jù)、云計算技術的發(fā)展，將會為機器人智能化提供更多新的思路。
5.機器人控制技術
由于工業(yè)機器人是一個非線性、多變量的控制對象，結合了位置、力、力矩、視覺等信息反饋，柔性控制、力位混合控制、視覺伺服控制等方法得到了大量應用和研究，面對高速、高精度、重負載的作業(yè)需求，機器人的控制方法仍將是研究重點。
6.數(shù)字化制造體系支持技術
在以基礎模型定義（ModelbaseDefinition,MBD）為核心的數(shù)字化工藝設計和產(chǎn)品制造模式下，由三維設計數(shù)模分別派生出的三維工藝數(shù)模、工裝數(shù)模和檢驗數(shù)模成為機器人作業(yè)規(guī)劃和離線編程的依據(jù)，因此基于三維數(shù)模的作業(yè)規(guī)劃、基于輕量化模型的裝配過程可視化、基于MBD的數(shù)字化檢測和基于MBD的集成數(shù)據(jù)管理功能不可或缺。
7.可重構柔性加工單元技術
在航空器的制造過程之中，工裝型架數(shù)量多、尺寸大、種類多是一個大的開支，未來的一個趨勢就是，通過移動各個動態(tài)模塊改變工裝格局，適應不同類型和尺寸的零件。這樣可以在一定程度上增加生產(chǎn)線的柔性，極大地降低生產(chǎn)成本。
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