裝配機器人是工業生產中用于裝配生產線上對零件或部件進行裝配的一類工業機器人。裝配機器人作為柔性自動化裝配作業線的核心設備,在不同裝配生產線上發揮著強大的裝配作用。裝配機器人主要有以下優點:
(1)操作速度快,加速性能好,縮短工作循環時間。
(2)精度高,具有極高的重復定位精度,保證裝配精度。
(3)能夠實時調節生產節拍和末端執行器的動作狀態;可以通過更換不同的末端執行器來適應裝配任務的變化,方便快捷。
(4)柔順性好,能夠與零件供給器、輸送裝置等輔助設備集成,能與其他系統配套使用,實現柔性化生產。
(5)多帶有視覺傳感器、觸覺傳感器、接近度傳感器和力傳感器等,大大提高了裝配機器人的作業性能和環境適應性,保證裝配任務的精準性。
裝配機器人未來主要發展趨勢如下:
(1)操作機結構的優化設計:探索新的高強度輕質材料,進一步提高負載/自重比,同時機構進一步向著模塊化、可重構方向發展;如日本川田工業株式會社推出的 NEXTAGE 裝配機器人具有15個軸,打破機器人定點安裝的局限,機器人底部配有移動導向輪,可適應不同結構的裝配生產線。
(2)直接驅動裝配機器人:傳統機器人減速裝置中的傳動鏈會增加系統功耗,產生慣量、誤差等,并降低系統可靠性,采用高扭矩低速電機直接驅動可避免此種問題。
(3)多傳感器融合技術:為進一步提高機器人的智能和適應性,多種傳感器融合是關鍵;如YASKAWA機器人公司推出的雙臂機器人SDA10F,具有15個軸,并配備VGA CCD 攝像頭,極大地促進了裝配準確性。
(4)機器人遙控及監控技術:通過網絡建立大范圍內的機器人遙控系統,在有時延的情況下,建立預先顯示進行遙控等。
(5)虛擬機器人技術:基于多傳感器、多媒體和虛擬現實以及臨場感技術,實現機器人的虛擬遙控操作和人機交互。
(6)并聯機器人應用范圍擴大:傳統機器人采用連桿和關節串聯結構,而并聯機器人執行機構的分布得到改善,可減少非累積定位誤差,和奇異位置數量。
(7)多智能體協調控制技術:這是目前機器人研究的一個嶄新領域,是對多智能體的群體體系結構、相互間的通信與磋商機理、感知與學習方法、建模和規劃、群體行為控制等方面進行研究;同時,也要關注同一機器人雙臂的協作,以及人與機器人的協作。