自动扫地机器人的定位方式有哪几种?机床上下料方案中机器人的安装方式有哪两 种?
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1、自动扫地机器人的定位方式有哪几种?
扫地机器人,又称自动打扫机、智能吸尘、机器人吸尘器等,是智能家用电器的1种,能凭借1定的人工智能,自动在房间内完成地板清理工作。1般采用刷扫和真空方式,将地面杂物先吸纳进入自身的垃圾收纳盒,从而完成地面清理的功能。但是你了解它是如何移动,进行清扫的吗?今天就和大家说说扫地机器人的定位方法。 定位是包括扫地机器人在内的移动机器人自主导航中最基本的环节,也是完成任务必须解决的问题。说到定位,大家首先想到的可能是GPS定位、基站定位等常用的室外定位。与之不同,扫地机器人的定位都是室内定位,其要求定位精度高(最少在亚米级),实时性好,GPS、基站定位等方法无法满足。扫地机器人定位总体上可以分为相对定位和绝对定位,下面我们分别来看。 相对定位法 航位推算法(Dead-ReckoningMethod)是1种经典的相对定位法,也是扫地机器人目前最为广泛使用的1种定位方法。它利用机器人装备的各种传感器获取机器人的运动动态信息,通过递推累计公式获得机器人相对初试状态的估计位置。航位推算较常使用的传感器1般有:码盘,惯性传感器(如陀螺仪、加速度计)等。 码盘法1般使用安装在车轮上的光电码盘记录车轮的转数,进而获得机器人相对于上1采样时刻位置和姿态的改变量,通过这些位移量的累积就可以估计机器人的位置。码盘法优点是方法简单、价格低廉,但其容易受标定误差、车轮打滑、颠簸等因素影响,误差较大。但是由于码盘价格便宜,简单易用,可用于机器人较短时间距离内的位置估计。 惯性传感器使用陀螺仪和加速度计得到机器人的角加速度和线加速度信息,通过积分获得机器人的位置信息。1般情况下,使用惯性传感器的定位精度高于码盘,但是其精度也要受陀螺仪漂移、标定误差、敏感度等问题影响。无论是使用码盘还是惯性传感器,它们都存在1个共同的缺点:有累积误差,随着行驶时间、距离的不断增加,误差也不断增大。因此相对定位法不适合于长时间、长距离的精确定位。 |绝对定位法 绝对定位法是指机器人通过获得外界1些位置等己知的参照信息,通过计算自己与参照信息之间的相互关系,进而解算出自己的位置。绝对定位主要采用基于信标的定位、环境地图模型匹配定位、视觉定位等方法。 a基于信标的定位 信标定位原指在航海或航空中利用无线电基站发出的无线电波实现定位与导航的技术。对机器人室内定位而言是指,机器人通过各种传感器接收或观测环境中已知位置的信标,经过计算得出机器人与信标的相对位置,再代入已知的信标位置坐标,解出机器人的绝对坐标来实现定位。用于定位的信标需满足3个条件: (1)信标的位置固定且信标的绝对坐标已知; (2)信标具有主被动特征,易于辨识; (3)信标位置便于从各方向观测。 信标定位方式主要有3边测量和3角测量。3边测量是根据测量得到的机器人与信标的距离来确定移动机器人位置的方法。3边测量定位系统至少需要3个已知位置的发射器(或接收器),而接收器(或发射器)安装在移动机器人上。3角测量和3边测量的思路大体1致,通过测量移动机器人与信标之间的角度来进行定位。 基于信标的定位系统依赖于1系列环境中已知特征的信标,并需要在移动机器人上安装传感器对信标进行观测。用于信标观测的传感器有很多种,比如超声波传感器、激光雷达、视觉传感器等。可以实时测量,没有累进误差,精度相对较高、稳定性好,提供快速、稳定、精确的绝对位置信息,但安装和维护信标花费很高。市场上已经出现较为成熟的基于信标定位的信标定位扫地机器人,如Proscenic的模拟GPS卫星3点定位技术,iRobot的Northstar导航定位技术,但由于其价格较为昂贵,它们都用于相对高端的产品中。 b环境地图模型匹配定位 是机器人通过自身的各种传感器探测周围环境,利用感知到的局部环境信息进行局部的地图构造,并与其内部事先存储的完整地图进行匹配。通过匹配关系获得自己在全局环境中的位置,从而确定自身的位置。该方法由于有严格的条件限制,只适于1些结构相对简单的环境。 c基于视觉的定位 科学研究统计表明,人类从外界获得信息量约有75%来自视觉,视觉系统是机器人与人类感知环境最接近的探测方式。基于视觉的定位主要分为单目视觉、双目视觉。 单目视觉无法直接得到目标的3维信息,只能通过移动获得环境中特征点的深度信息,适用于工作任务比较简单且深度信息要求不高的情况,如果利用目标物体的几何形状模型,在目标上取3个以上的特征点也能够获取目标的位置等信息,但定位精度不高。 双目立体视觉3维测量是基于视差原理的,即左相机像面上的任意1点只要能在右相机像面,上找到对应的匹配点,就可以确定出该点的3维信息,从而获取其对应点的3维坐标。目前,基于视觉定位的扫地机器人也已有产品推出,iRobot和Dyson分别于2015年及2014年推出了基于视觉定位的高端扫地机器人RoomBa980和360Eye。 定位是扫地机器人自主路径规划的基础。经过多年的研究,虽然受成本、生产等因素的制约,航位推算法仍然是目前采用最广泛的定位方法,但通过算法优化,利用混合定位,可以减小其误差带来的影响。而且,随着视觉定位等较高定位精度的定位方法的进1步成熟,其成本也将逐步下降,并将从高端市场逐渐推向大众市场,到时候扫地机器人的定位精度,智能化水平都将有普遍的提升。想选择合适的扫地机器人给你推荐中国机器人信息网,上面会有你想要的。
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2、机床上下料方案中机器人的安装方式有哪两 种?
机器人应用于机床自动化的安装方式有3种:“地装式机器人搬运”(岛式加工单元)、“地装行走轴机器人搬运”(机床成直线布置)、“天吊行走轴机器人搬运”(机床成直线布置)。均可以通过长时间连续无人运转实现了制造成本的削减,以实现通过机器人化实现了质量的稳定。
1、地装式机器人搬运系统 多数机床上下料系统运用于“地装式机器人搬运”,也称“岛式加工单元”,该系统以6轴机器人为中心岛,机床在其周围作环状布置,进行设备件的工件转送。集高效生产、稳定运行、节约空间等优势于1体,适合于狭窄空间场合的作业,高刚性的手臂和最先进的伺服技术保证高速作业时运动平稳无振动。利用视觉可实现工件的快速识别与高速取放。
2、机器人的行走轴搬运系统 机器人配置了7轴地装导轨,利用行走导轨来进行工件的转送,运行速度快,有效负载大,有效地扩大了机器人的动作范围,使得该系统具有高效的扩展性。 其中FANUC Robot Rail 是1款可应用于多种场合的机器人行走轴单元。具备多种优势:1是可根据实际使用的需要,对有效行程进行调整(定制);2是运动由机器人直接控制,不需要增 加控制系统;3是其防护性能好,可适用于点焊、涂胶、搬运等行业;4是使用FANUC 伺服马达控制,通过精密减速机、齿轮、齿条进行传动,重复精度高。5是结构简单,易于维护。 “地装行走轴机器人搬运系统”示意图
3、天吊行走轴机器人搬运系统 天吊行走轴机器人搬运系统,也称“Top mount系统”,具有普通机器人同样的机械和控制系统,和地装机器人拥有同样实现复杂动作的可能。区别于地装式,其行走轴在机床上方,拥有节约地面空间的优点,且可以轻松适应机床在导轨两侧布置的方案,缩短导轨的长度。和专机相比,不需要非常高的车间空间,方便行车的安装和运行。可以实现单手抓取2个工件的功能,节约生产时间。 “天吊行走轴机器人搬运系统”示意图。
![讲述工业机器人系统安装调试的1般步骤有哪些? 讲述工业机器人系统安装调试的1般步骤有哪些?](/storage/images/2023-04/jlr1ZIEaksvfH9RmRbUfrji3RzkFu4v3.jpg)
3、讲述工业机器人系统安装调试的1般步骤有哪些?
工业机器人系统安装调试的1般步骤有:
1、将机器人本体与控制柜吊装到位
2、ABB机器人本体与控制柜之间的电缆连接
3、ABB机器人示教器与控制柜连接
4、接入主电源
5、检查主电源正常后,通电
6、机器人6个轴机械原点的校准操作
7、I/O信号的设定
8、安装工具与周边设备
9、编程调试 1
0、投入自动运行 方法/步骤
1、系统信息显示了控制器和正在运行系统的相关信息,可以查看到当前正在使用的RobotWare版本和选项,控制和驱动模块的当前密匙以及网络连接等信息。
2、以下情况下需重新启动机器人系统: 1〕安装了新的硬件。 2〕更改了机器人系统配置参数。 3〕出现系统故障(SYSFAIL) 4〕RAPID程序出现程序故障。 注意事项 ABB机器人系统可以长时间无人操作。无需定期重新启动运行的系统。
![【多选题】串联机器人常见安装方式有哪几种? 【多选题】串联机器人常见安装方式有哪几种?](/storage/images/2023-04/rzp3oJ8zZZrdfNUEAgWNPSUz9LuE0Ld7.jpg)
4、【多选题】串联机器人常见安装方式有哪几种?
地装;斜装;墙装;倒装。
![串联机器人常见安装方式有哪几种? 串联机器人常见安装方式有哪几种?](/storage/images/2023-04/7XnTzVUt4TXuWmpPvQHXN2aoGwZMgW4R.jpg)
5、串联机器人常见安装方式有哪几种?
串联结构操作手是较早应用于工业领域的机器人 。 机器人操作手开始出现时 ,是由刚度很大的杆通过关节连接起来的 ,关节有转动和移动两种 ,前者称为旋转副(revolute) ,后者称为棱柱关节(prismatic joint) 。 而且 ,这些结构是杆之间串联(concatenation) ,形成1个开运动链(open kinematic chain) ,除了两端的杆只能和前或后连接外 ,每1个杆和前面和后面的杆通过关节连接在1起 。 由于操作手的这种连接的连续性 ,即使它们有很强的连接 ,它们的负载能力和刚性与例如NC 这样的多轴机械比较起来还是很低 。 很明显 ,刚性差就意味着位置精度低 。通常 ,机器人需要在3维空间中运动 ,在直角参考坐标系中机器人操作手末端需要满足 3 个方向的位置要求和相对于 3 个坐标轴的角度要求 ,因而在运动或姿态控制时需要控制 6 个参数 ,所以 ,1般情况下 ,1个通用机器人操作手需要 6 个自由度 。 对于某些专用机器人不需要 6 个自由度 ,应在满足要求的前提下尽量减少机器人的自由度数 ,以便减少机器人的复杂程度 ,降低机器人制造成本 。 例如 ,SCARA 机器人仅有 4 个自由度 。 有些机器人的工作环境复杂 ,在工作时需回避障碍 ,可能需要具有 7 个或 7 个以上的自由度 。 这种机器人称为具有“冗余自由度”机器人 。
![机器人关节的驱动方式有哪3种? 机器人关节的驱动方式有哪3种?](/storage/images/2023-04/T1DLd9bFTfpjDjBQ5mOCUPed4w25WBU9.jpg)
6、机器人关节的驱动方式有哪3种?
当前,市场上的机器人主要使用3种驱动方法,即液压驱动,气动驱动和电动机驱动。这3种驱动方法中的每1种都有自己的特征: 电动机驱动是利用各种电动机产生的力或转矩直接驱动机器人的关节,或者通过诸如减速的机构来驱动机器人的关节,以获得所需的位置,速度,加速度和其他指标。具有环保,整洁,控制方便,运动精度高,维护成本低,驱动效率高的优点。电机有4种类型:步进电机,直流伺服电机,交流伺服电机和线性电机。 液压驱动器使用液体作为介质来传递力,并使用液压泵使液压系统产生的压力驱动执行器运动。 液压驱动模式是成熟的驱动模式。它具有易于控制的压力和流量,高刚性,不可压缩的液压油,简单稳定的调速,方便的操作和控制以及广泛的无级调速(调速范围高达2000:1),并且具有以下优点:较小的驱动力或扭矩可获得更大的动力。然而,由于流体流动阻力,温度变化,杂质,泄漏等的影响,工件的稳定性和定位精度不准确,并且还造成环境污染并增加了维护技术要求。因此,它经常用于需要较大输出力和低运动速度的场合。在电驱动技术成熟之前,液压驱动是最广泛使用的驱动方法。 气动驱动器使用空气作为工作介质,并使用气源发生器将压缩空气的压力能转换为机械能,以驱动执行器以完成预定的运动定律。气动驱动具有节能简单,时间短,动作快,柔软,重量轻,产量/质量比高,安装维护方便,安全,成本低,对环境无污染的优点。然而,由于空气的可压缩性,要实现高精度,快速响应的位置和速度控制并不容易,而且还会降低驱动系统的刚性。