雷天唐在自己的私人實(shí)驗(yàn)室里沒(méi)有裝設(shè)備的一層開(kāi)始分類別的將收到的機(jī)器人分開(kāi),然后就開(kāi)始了他的拆解活動(dòng)。這幾天他在網(wǎng)上買的各種機(jī)器人都陸陸續(xù)續(xù)的送了過(guò)來(lái),所以他也買了專業(yè)的拆解設(shè)備,帶了一臺(tái)電腦就在實(shí)驗(yàn)室里開(kāi)始忙活起來(lái)。 在拆解的過(guò)程中雷天唐也對(duì)這些機(jī)器人的構(gòu)成做了歸納,這些機(jī)器人目前是典型的機(jī)電一體化產(chǎn)品,一般由機(jī)械本體、控制系統(tǒng)、傳感器、驅(qū)動(dòng)器和輸入/輸出系統(tǒng)接口等五部分組成。 為對(duì)本體進(jìn)行精確控制,它的傳感器提供機(jī)器人本體或其所處環(huán)境的信息,控制系統(tǒng)依據(jù)控制程序產(chǎn)生指令信號(hào),通過(guò)控制各關(guān)節(jié)運(yùn)動(dòng)坐標(biāo)的驅(qū)動(dòng)器,使各臂桿端點(diǎn)按照要求的軌跡、速度和加速度,以一定的姿態(tài)達(dá)到空間指定的位置。驅(qū)動(dòng)器將控制系統(tǒng)輸出的信號(hào)變換成大功率的信號(hào),以驅(qū)動(dòng)執(zhí)行器工作。 一般的機(jī)器人基本都是這樣的結(jié)構(gòu),由于剛開(kāi)始業(yè)務(wù)也不太熟練,所以雷天唐是從價(jià)格比較低的機(jī)器人開(kāi)始拆解的。 這些機(jī)器人的功能都是比較單一的那種,只能用來(lái)完成一些不太復(fù)雜的工作,控制程序也十分的呆板,所以雷天唐在花了一天時(shí)間每種都拆了一個(gè)以后就不管他們了,因?yàn)榈胶髞?lái)他居然發(fā)現(xiàn)有的功能類似的機(jī)器人居然連控制程序都差不多,就改了改操作細(xì)節(jié)就完事了,繼續(xù)拆這些低端的產(chǎn)品就沒(méi)有意義了。 當(dāng)然了,這些機(jī)器人也不是一點(diǎn)用處都沒(méi)有的,有的機(jī)器人還是在設(shè)計(jì)上有點(diǎn)新意的,為他以后設(shè)計(jì)自己的機(jī)器人提供了一些思路,總算是沒(méi)有完全白費(fèi)功夫。 扔下那些低端產(chǎn)品,雷天唐開(kāi)始研究那些工業(yè)機(jī)器人,這些工業(yè)類機(jī)器人的功能也大體差不多的,就是用來(lái)代替人類處理那些枯燥重復(fù)的工作,或者是替代人類進(jìn)行一些危險(xiǎn)的工作,它們的構(gòu)成就要復(fù)雜一點(diǎn)了。 工業(yè)機(jī)器人系統(tǒng)主要由三大部分六個(gè)子系統(tǒng)組成。三大部分是:機(jī)械部分、傳感部分、控制部分。六個(gè)子系統(tǒng)是:驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)、機(jī)械結(jié)構(gòu)系統(tǒng)、感受系統(tǒng)、機(jī)器人—環(huán)境交互系統(tǒng)、人—機(jī)交互系統(tǒng)、控制系統(tǒng)。 一、驅(qū)動(dòng)系統(tǒng):工業(yè)機(jī)器人機(jī)械手中,要使機(jī)器人運(yùn)行起來(lái),就需給各個(gè)關(guān)節(jié)即每個(gè)運(yùn)動(dòng)自由度安置傳動(dòng)裝置,這就是驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)。驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)可以是液壓傳動(dòng)、氣動(dòng)傳動(dòng)、電動(dòng)傳動(dòng),或者把它們結(jié)合起來(lái)應(yīng)用的綜合系統(tǒng);可以直接驅(qū)動(dòng)或者通過(guò)同步帶、鏈條、輪系、諧波齒輪等機(jī)械傳動(dòng)機(jī)構(gòu)進(jìn)行間接驅(qū)動(dòng)。 二、機(jī)械結(jié)構(gòu)系統(tǒng):工業(yè)機(jī)器人為完成各種運(yùn)動(dòng)的機(jī)械部件。系統(tǒng)由骨骼(桿件)和連接它們的關(guān)節(jié)(運(yùn)動(dòng)副)構(gòu)成,具有多個(gè)自由度,主要包括手部、腕部、臂部、機(jī)身等部件。 三、控制系統(tǒng):采用模塊化的硬件結(jié)構(gòu)和以計(jì)算機(jī)為基礎(chǔ)的開(kāi)放式軟件架構(gòu),它可以根據(jù)您的設(shè)備和您的特殊要求進(jìn)行靈活適配。此外它還具有各種擴(kuò)展功能,可以使您的控制系統(tǒng)輕松地適配各種不斷變化的新生產(chǎn)任務(wù)。使您能靈活應(yīng)對(duì)變化并確保產(chǎn)品的競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)。 四、感受系統(tǒng):在工業(yè)機(jī)器人中配置傳感器,工業(yè)機(jī)器人內(nèi)部傳感器中,位置傳感器和速度傳感器,是當(dāng)今機(jī)器人反饋控制中不可缺少的元件。工業(yè)機(jī)器人外部傳感器的作用是為了檢測(cè)作業(yè)對(duì)象及環(huán)境或機(jī)器人與它們的關(guān)系,在機(jī)器人上安裝了觸覺(jué)傳感器、視覺(jué)傳感器、力覺(jué)傳感器、接近覺(jué)傳感器、超聲波傳感器和聽(tīng)覺(jué)傳感器,可以大大改善了機(jī)器人工作狀況,使其能夠更充分地完成復(fù)雜的工作。 五、環(huán)境交互系統(tǒng):人機(jī)接觸交互系統(tǒng)是智能機(jī)器人等各種智能機(jī)器的重要組成部分。人類通過(guò)接觸交互來(lái)感知機(jī)器系統(tǒng)的信息并進(jìn)行操作,智能機(jī)器又通過(guò)接觸交互系統(tǒng)來(lái)感知環(huán)境并對(duì)之進(jìn)行操作,實(shí)現(xiàn)人與環(huán)境的和諧自然交互,使人的智能和技巧能通過(guò)接觸交互系統(tǒng)融入智能機(jī)器中。 六、交互系統(tǒng):一般工業(yè)機(jī)器人機(jī)械手所有具備的功能在本質(zhì)上市由其機(jī)械部分,傳感部分,控制部分內(nèi)部集成鎖決定的。但是,工業(yè)機(jī)器人的作業(yè)能力還決定于與外部環(huán)境的聯(lián)系和配合,即工業(yè)機(jī)器人與環(huán)境的交互能力,工業(yè)機(jī)器人與外部環(huán)境的交互包括你硬件環(huán)境和軟件環(huán)境。 當(dāng)然了,對(duì)于一個(gè)完整的機(jī)器人系統(tǒng)來(lái)說(shuō),只有一個(gè)機(jī)器人本體是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠的,需要眾多的配套措施,通過(guò)系統(tǒng)集成之后才能完成實(shí)際應(yīng)用。 雷天唐在組裝了幾臺(tái)不同廠家的類似機(jī)器人進(jìn)行實(shí)驗(yàn)操作時(shí)發(fā)現(xiàn)了一個(gè)不得不說(shuō)的細(xì)節(jié),那就是這些機(jī)器人的精度問(wèn)題。 精度是指機(jī)器人到達(dá)指定點(diǎn)的精確程度。它與驅(qū)動(dòng)器的分辨率以及反饋裝置有關(guān)。 大多數(shù)工業(yè)機(jī)器人具有0.001英寸或更高的精度,也不是說(shuō)那些價(jià)格高的產(chǎn)品精度就都高了,估計(jì)是應(yīng)用環(huán)境的不同吧,反正雷天唐檢測(cè)出來(lái)的結(jié)果就是這樣的,有的價(jià)格很高的機(jī)器人,它的精度就沒(méi)有比它價(jià)格稍低的精度高。 然后雷天唐讓他們持續(xù)運(yùn)行,檢測(cè)了它們各自的重復(fù)精度,這個(gè)也是一個(gè)重要的技術(shù)參數(shù),畢竟這些機(jī)器人就是用來(lái)進(jìn)行一些重復(fù)工作的,總不能精度忽高忽低吧? 重復(fù)精度是指如果動(dòng)作重復(fù)多次,機(jī)器人到達(dá)同樣位置的精確程度。舉個(gè)例子,假設(shè)驅(qū)動(dòng)機(jī)器人到達(dá)同一點(diǎn)100次,由于許多因素會(huì)影響機(jī)器人的位置精度,機(jī)器人不可能每次都能準(zhǔn)確地到達(dá)同一點(diǎn),但應(yīng)在以該點(diǎn)為圓心的一個(gè)圓區(qū)范圍內(nèi)。該圓的半徑是由一系列重復(fù)動(dòng)作形成的,這個(gè)半徑即為重復(fù)精度。 重復(fù)精度比精度更為重要,如果一個(gè)機(jī)器人定位不夠精確,通常會(huì)顯示一固定的誤差,這個(gè)誤差是可以預(yù)測(cè)的,因此可以通過(guò)編程予以校正。 假設(shè)一個(gè)機(jī)器人總是向右偏離0.01mm,那么可以規(guī)定所有的位置點(diǎn)都向左偏移0.01mm英寸,這樣就消除了偏差。如果誤差是隨機(jī)的,那它就無(wú)法預(yù)測(cè),因此也就無(wú)法消除。重負(fù)精度限定了這種隨機(jī)誤差的范圍,通常通過(guò)一定次數(shù)地重復(fù)運(yùn)行機(jī)器人來(lái)測(cè)定。