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    原标题:SCARA工业机器人研究现状

    SCARA是 一种圆柱坐标型的工业机器人。它依靠两个旋转关节实现X-Y平面内的快速定位,依靠一个移动关节和一个旋转关节在Z方向上做伸缩和旋转运动。这种结构特性 使得SCARA机器人擅长从一点抓取物体,然后快速的安放到另一点,因此SCARA机器人在自动装配生产线上得到了广泛的应用。

    国外SCARA工业机器人研究现状

    日本开发的SCARA平面关节式机器人是目前使用最广泛的机器人。其最早是在1978年由日本山梨大学牧野洋发明,该型机器人在此后的装配作业中得 到了广泛应用,其具有四个运动自由度,该系列的操作手在其动作空间的四个方向具有有限刚度,而在剩下的其余两个方向上具有无限大刚度。SCARA机器人结 构紧凑、动作灵活,速度快、位置精度高,它的使用大大提高了机器人对复杂装配任务的适应性,同时也降低了成本,提高了工作空间利用率。

    从牧野洋发明SCARA工业机器人迄今已经四十多年,但SCARA机器人凭借上面所提到的结构及应用优势仍被认为是自动化生产中不可或缺的重要元素。

    在其被广泛应用的同时,SCARA工业机器人也得到了更多的发展与改进,比如在机械制造方面,EPSON的SCARA机器人BN和BL,两种设计都 将与之配合的驱动齿轮组放在T1,T2轴上,其齿轮组采用了新的精密铸造方法,它能够减轻整个机械手臂的重量,并且还能在速度、可靠性、耐久性方面获得明 显的改进。在负载方面SCARA机器人也取得了突破性的进展,EPSON公司生产的E2H853型重型SCARA机器人最大负载可以达到20kg并拥有较 小的惯性动量。在体积和重量方面,SCARA也有很大改进,2013年初,作为SCARA工业机器人全球市场占有率第一的EPSON发布了新款H8机器 人,该机器人是其水平多关节机器人H旗舰系列的首款机型。H8机器人是目前450-650毫米臂长的SCARA机器人中体积最小、重量最轻的机型之一。 SCARA机器人在移动小型、微型、超微型的物品等精密应用方面也有不小的收获,日本Yamaha公司生产的SCARA机器人最小臂展可以120mm,重 复定位精度仅仅为土0.005,可应用于超微型、高精密场合。

    因此如上所述,新一代的SCARA工业机器人不仅采用了智能技术,更为流线型的部件,而且在其它方面性能如:高精密合金材料、最大负载、最大合成速度、重复定位精度、简洁的电缆和更小的空间需要等方面都有了很大提升。

    国内SCARA工业机器人研究现状

    由于国内工业机器人发展起步比较晚,受较多关键技术的影响,SCARA机器人的发展也受所影响。我国第一台SCARA装配机器人由熊猫电子集团有限公司于1992年设计制造出来。

    我国第一台高性能精密装配机器人是上海交通大学于1995年研制的“精密一号装配机器人”,它是在国家 863计划‘智能机器人’主题下研制的一台SCARA 4轴装配机器人。该机器人采用直接驱动技术,减少了减速器等造成的传动误差,具有较高的运动速度和定位精度,并配有高性能的视觉和力觉传感器以及多任务操 作系统,可进行离线编程。

    随着我国各行业尤其是制造业的飞速发展以及市场竞争的加剧,生产发展过程中迫切需要大量合适的装配、搬运机器人以提高生产效率及质量,降低生产成 本,因此,对此类机器人的研究尤其是直接驱动高精度机器人,己成为我国当前工业机器人研究的当务之急,集合高校、研究所和企业的有利条件,以市场需求为导 向,大力推进协同创新,不啻是一条捷径。返回搜狐,查看更多

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    自组装集群机器人系统是多个功能独立的机器人在遇到一些单个机器人不能解决的问题时,能根据问题的规模多个机器人自主组装成功能更强大的机器人。比如当机器人遇到大的沟壑等障碍不能通过,或者移动一个比较重的物体时,可以通过小的机器人组合到一起来完成任务。
    自组装集群机器人技术是最近几年才发展起来的,国内外研究现状还不是很成熟。在国内,魏宏兴教授的研究在国内外都处于领先的水平。
    在魏教授的实验平台,个体机器人之间可以通过Zigbee局域网协议和CAN总线通信,在需要个体机器人之间进行合并组装时,主动机器人通过红外线感应器感应到其他机器人(被动对接机器人)的存在,经过主被动个体红外线之间的交流进行对接。

    这样的对接模式不够智能,存在一些问题。例如,有障碍挡住被动个体的同外线(被动个体前后左右各有1对红外线发射器)活着红外线感应器被粉尘等物体遮盖,这都能导致组合不能成功进行。由于红外线用于对接存在的问题,可以尝试通过局域网通信来感知被动个体的位置,等个体之间距离足够近的时候在通过红外线进行辅助对接。

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