機(jī)氣林智能科技2019提供自動(dòng)化零件，工控產(chǎn)品，工業(yè)機(jī)器人，以及機(jī)器人零部件。

　　機(jī)氣林智能科技有話說：

　　隨著技術(shù)的日益成熟以及應(yīng)用的不斷普及，工業(yè)機(jī)器人已開始逐漸融入社會(huì)生產(chǎn)，并發(fā)揮出越來越不可替代的作用。在傳統(tǒng)應(yīng)用領(lǐng)域，機(jī)器人的示教環(huán)節(jié)占據(jù)了大量部署時(shí)間，并且傳統(tǒng)工業(yè)機(jī)器人采用的示教器現(xiàn)場(chǎng)示教或者離線編程示教方式都需要操作人員具備較高的專業(yè)技術(shù)，為機(jī)器人應(yīng)用調(diào)試帶來一定難度。

　　由于需求客戶的應(yīng)用方案不同，尤其是產(chǎn)品線更替周期短的應(yīng)用場(chǎng)景，對(duì)機(jī)器人的柔性化應(yīng)用和部署快速性提出了更高要求，拖動(dòng)示教在此背景下應(yīng)運(yùn)而生。拖動(dòng)示教技術(shù)通過直接手動(dòng)牽引機(jī)器人到達(dá)指定位姿或沿特定軌跡移動(dòng)，同時(shí)記錄示教過程的位姿數(shù)據(jù)，以直觀方式對(duì)機(jī)器人應(yīng)用任務(wù)進(jìn)行示教，可大幅縮短工業(yè)機(jī)器人在應(yīng)用部署階段的編程效率，降低對(duì)操作人員的要求，達(dá)到降本增效的目的。

　　■拖動(dòng)示教的前沿：并聯(lián)機(jī)器人

　　目前，拖動(dòng)示教技術(shù)已得到了市場(chǎng)的廣泛關(guān)注與認(rèn)可，在六軸、協(xié)作等型號(hào)的機(jī)器人已有較為成熟的應(yīng)用案例，但需要指出的是，同為工業(yè)機(jī)器人的并聯(lián)機(jī)器人，其拖動(dòng)示教卻還屬于鮮有人探索的前沿技術(shù)。在這種環(huán)境下，勃肯特機(jī)器人率先攻關(guān)，11月正式通過拖動(dòng)示教在并聯(lián)機(jī)器人上的內(nèi)部測(cè)試。

　　并聯(lián)機(jī)器人示教信息主要為確定機(jī)器人的位姿及運(yùn)動(dòng)軌跡、機(jī)器人動(dòng)作的順序以及機(jī)器人動(dòng)作的速度和加速度。傳統(tǒng)的示教方式主要依賴于示教器，而這樣的示教方式具有工作效率較低、過程繁瑣不直觀、對(duì)操作人員知識(shí)水平要求高的特點(diǎn)，在實(shí)際操作中需要占用大量技術(shù)點(diǎn)和時(shí)間。長時(shí)間的機(jī)器調(diào)試對(duì)客戶投產(chǎn)及成本均有影響，于是通過直接手持牽引機(jī)器人，記錄示教過程的位姿數(shù)據(jù)，以直觀方式對(duì)機(jī)器人應(yīng)用任務(wù)進(jìn)行示教的拖動(dòng)示教將以其操作簡(jiǎn)便、專業(yè)要求低等優(yōu)勢(shì)開拓并聯(lián)機(jī)器人調(diào)試應(yīng)用新方向。

　　■創(chuàng)新：基于動(dòng)力學(xué)模型的拖動(dòng)示教

　　當(dāng)前主流的機(jī)器人拖動(dòng)示教控制方法可以分為兩類：第一類是在機(jī)器人本體關(guān)節(jié)處安裝力矩傳感器，并配合控制器中的算法，牽引機(jī)器人末端在笛卡爾空間下做線性或者旋轉(zhuǎn)的運(yùn)動(dòng)，檢測(cè)出用戶施加在該處的外力信息的拖動(dòng)示教。這種方式實(shí)現(xiàn)起來較為簡(jiǎn)單，但由于額外的力矩傳感器的配置，增加了機(jī)器人的生產(chǎn)成本，并且由于力矩傳感器只能控制機(jī)器人末端的笛卡爾空間，所以無法很好地控制單軸的運(yùn)動(dòng)，使得機(jī)器人的運(yùn)動(dòng)顯得十分僵硬，尤其是要微調(diào)到特定的點(diǎn)的時(shí)候，可能還需要傳統(tǒng)的遙控示教盒的輔助。

　　第二類是基于力矩控制的零力平衡，即借助機(jī)器人的動(dòng)力學(xué)模型的拖動(dòng)示教?；诹乜刂频牧懔ζ胶獾臋C(jī)器人直接示教，是一種更為直接的機(jī)器人拖動(dòng)示教方法。借助機(jī)器人的動(dòng)力學(xué)模型，控制器可以實(shí)時(shí)的算出機(jī)器人被拖動(dòng)時(shí)所需要的力矩，然后把提供該力矩給電機(jī)使得機(jī)器人能夠很好地輔助操作人員進(jìn)行拖動(dòng)。

　　力矩的計(jì)算如下列公式所示：

　　其中

　　公式中是通過逆動(dòng)力學(xué)算得的電機(jī)所需要的力矩，其計(jì)算公式包括慣性力項(xiàng)、科里奧利力和離心力項(xiàng)、重力項(xiàng)以及摩擦力項(xiàng)。而當(dāng)中的根據(jù)選擇的摩擦力模型可以分解為粘性摩擦力項(xiàng)、庫侖摩擦力項(xiàng)以及補(bǔ)償。

　　不同于傳統(tǒng)的基于位置或者阻抗的拖動(dòng)示教方法，零力控制方法對(duì)操作者更加的友好：在精確的動(dòng)力學(xué)模型的幫助下，拖動(dòng)機(jī)器人時(shí)要克服的機(jī)器人自身重力，摩擦力以及慣性力都的到了相應(yīng)的電機(jī)力矩的抵消，使得機(jī)器人能夠輕松的拖動(dòng)。同時(shí)，算法也保證了當(dāng)外力被撤銷時(shí)，機(jī)器人能夠迅速的靜止在當(dāng)前位置，保證設(shè)備和操作人員的安全。

　　另一個(gè)基于零力控制拖動(dòng)示教帶來的優(yōu)勢(shì)是，在動(dòng)力學(xué)模型中，各關(guān)節(jié)的力矩是可以單獨(dú)控制的，所以機(jī)器人的拖動(dòng)點(diǎn)不再被固定在機(jī)器人末端或者多維傳感器上，操作者可以在機(jī)器人任意位置去拖動(dòng)機(jī)器人，使操作更加靈活多變。

　　勃肯特此次試驗(yàn)方式便是基于力矩控制的零力平衡，降低了并聯(lián)機(jī)器人整體調(diào)試難度，易于學(xué)習(xí)、操作簡(jiǎn)單，調(diào)試人員不需要花大量時(shí)間去學(xué)習(xí)編程，也提高了本體調(diào)試效率，為客戶快速投產(chǎn)提供便利的同時(shí)節(jié)省了調(diào)試成本，并且還可以及時(shí)應(yīng)對(duì)客戶后期生產(chǎn)遇到的轉(zhuǎn)線問題，便于客戶實(shí)現(xiàn)柔性化生產(chǎn)，為并聯(lián)機(jī)器人調(diào)試應(yīng)用開拓了新方向。

　　作為并聯(lián)機(jī)器人繼續(xù)發(fā)展與創(chuàng)新的一個(gè)重要方面，拖動(dòng)示教的應(yīng)用將為并聯(lián)機(jī)器人調(diào)試技術(shù)趨向利于快速、簡(jiǎn)便的方向發(fā)展，滿足生產(chǎn)企業(yè)應(yīng)用機(jī)器人進(jìn)行及時(shí)、高效的生產(chǎn)需求。以及在工業(yè)4.0和“中國制造 2025”的背景下，適應(yīng)現(xiàn)代工業(yè)快速多變的特點(diǎn)以及滿足制造業(yè)日益增長的復(fù)雜性要求。

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