Robô industrial de sete eixos versus robô industrial de seis eixos, qual é a força?

Actualmente, os robôs industriais têm sido amplamente utilizados em todas as esferas da vida, mas também descobrimos que os robôs industriais não só têm formas diferentes, mas também têm diferentes números de eixos. O chamado eixo do robô industrial pode ser explicado pelo termo profissional grau de liberdade. Se o robô tiver três graus de liberdade, ele poderá se mover livremente ao longo dos eixos X, Y e Z, mas não poderá inclinar ou girar. Quando o número de eixos do robô aumenta, ele fica mais flexível para o robô. Quantos eixos os robôs industriais devem ter? O robô de três eixos também é chamado de coordenada cartesiana ou robô cartesiano. Seus três eixos podem permitir que o robô se mova ao longo dos três eixos. Este tipo de robô é geralmente utilizado em trabalhos de manuseio simples. O robô de quatro eixos pode girar ao longo dos eixos X, Y e Z. Diferente do robô de três eixos, possui um quarto eixo independente. De modo geral, o robô SCARA pode ser considerado um robô de quatro eixos. Cinco eixos é a configuração de muitos robôs industriais. Esses robôs podem girar através de três ciclos espaciais de X, y e Z. ao mesmo tempo, eles podem girar apoiando-se no eixo da base e no eixo com rotação flexível da mão, o que aumenta sua flexibilidade. O robô de seis eixos pode passar pelos eixos X, Y e Z, e cada eixo pode girar independentemente. A maior diferença do robô de cinco eixos é que existe um eixo adicional que pode girar livremente. O representante do robô de seis eixos é o robô youao. Através da tampa azul do robô, você pode calcular claramente o número de eixos do robô. Robô de sete eixos, também conhecido como robô redundante, em comparação com o robô de seis eixos, o eixo adicional permite que o robô evite alguns alvos específicos, facilita o efetor final para alcançar uma posição específica e pode se adaptar com mais flexibilidade a algum ambiente de trabalho especial. Com o aumento do número de eixos, a flexibilidade do robô também aumenta. No entanto, nas aplicações industriais atuais, os robôs industriais de três, quatro e seis eixos são os mais utilizados. Isso ocorre porque em algumas aplicações não é necessária alta flexibilidade, os robôs de três e quatro eixos têm maior custo-benefício e os robôs de três e quatro eixos também apresentam grandes vantagens em velocidade. No futuro, na indústria 3C que necessita de alta flexibilidade, o robô industrial de sete eixos terá um lugar para atuar. Com sua precisão crescente, substituirá a montagem manual de produtos eletrônicos de precisão, como telefones celulares, num futuro próximo. Qual é a vantagem do robô industrial de sete eixos em relação ao robô industrial de seis eixos? Tecnicamente, quais são os problemas dos robôs industriais de seis eixos e quais são os pontos fortes dos robôs industriais de sete eixos? (1) Melhorar as características cinemáticas Na cinemática do robô, três problemas tornam o movimento do robô muito limitado. A primeira é a configuração singular. Quando o robô está em uma configuração singular, seu efetor final não pode se mover em uma determinada direção ou aplicar torque, portanto a configuração singular afeta muito o planejamento do movimento. O sexto eixo e o quarto eixo do robô de seis eixos são colineares O segundo é o excesso de deslocamento articular. Na situação real de trabalho, a faixa angular de cada junta do robô é limitada. O estado ideal é mais ou menos 180 graus, mas muitas articulações não conseguem. Além disso, o robô de sete eixos pode evitar movimentos muito rápidos da velocidade angular e tornar a distribuição da velocidade angular mais uniforme. Faixa de movimento e velocidade angular máxima de cada eixo do robô Xinsong de sete eixos Terceiro, existem obstáculos no ambiente de trabalho. No ambiente industrial, em muitas ocasiões existem vários obstáculos ambientais. O robô tradicional de seis eixos pode não apenas alterar a atitude do mecanismo final sem alterar a posição do mecanismo final. (2) Melhorar as características dinâmicas Para o robô de sete eixos, o uso de seus graus de liberdade redundantes pode não apenas alcançar boas características cinemáticas por meio do planejamento de trajetória, mas também usar sua estrutura para obter o melhor desempenho dinâmico. O robô de sete eixos pode realizar a redistribuição do torque articular, o que envolve o problema de equilíbrio estático do robô, ou seja, a força que atua na extremidade pode ser calculada por um determinado algoritmo. Para o robô tradicional de seis eixos, a força de cada junta é certa e sua distribuição pode ser muito irracional. Porém, para o robô de sete eixos, podemos ajustar o torque de cada junta através do algoritmo de controle para tornar o torque suportado pelo elo mais fraco o menor possível, de modo que a distribuição de torque de todo o robô seja mais uniforme e mais razoável. (3) Tolerância a falhas Em caso de falha, se uma junta falhar, o robô tradicional de seis eixos não poderá continuar a completar o trabalho, enquanto o robô de sete eixos pode continuar a trabalhar normalmente reajustando a redistribuição da velocidade da junta com falha (tolerância a falhas cinemáticas) e o torque da junta com falha (tolerância dinâmica a falhas). Seja do ponto de vista do produto ou do ponto de vista da aplicação, o robô industrial de sete eixos ainda está em fase preliminar de desenvolvimento, mas os principais fabricantes promoveram produtos relevantes em grandes exposições. Pode-se imaginar que estão muito optimistas quanto ao seu potencial de desenvolvimento futuro. - KUKA LBR iiwa Em novembro de 2014, a KUKA lançou pela primeira vez o primeiro robô sensível à luz 7-DOF da KUKA, lbriiwa, na exposição de robôs da China International Industry Expo. O robô Lbriiwa de sete eixos foi projetado com base no braço humano. Combinado com um sistema de sensores integrado, o robô leve possui sensibilidade programável e altíssima precisão. Todos os eixos do lbriiwa de sete eixos estão equipados com função de detecção de colisão de alto desempenho e sensor de torque de junta integrado para realizar a cooperação homem-máquina. O design de sete eixos faz com que o produto KUKA tenha alta flexibilidade e possa atravessar obstáculos facilmente. A estrutura do robô lbriiwa é feita de alumínio e seu peso é de apenas 23,9 kg. Existem dois tipos de carga, 7 kg e 14 kg respectivamente, tornando-o o primeiro robô leve com uma carga superior a 10 kg. - ABB YuMi Em 13 de abril de 2015, a abb lançou oficialmente o primeiro robô industrial de braço duplo do mundo, Yumi, que realmente realiza a cooperação homem-máquina para o mercado na Expo Industrial em Hanover, Alemanha. Cada braço de Yumi tem sete graus de liberdade e o peso corporal é de 38 kg. A carga de cada braço é de 0,5 kg e a precisão de posicionamento repetido pode chegar a 0,02 mm. Portanto, é especialmente adequado para montagem de pequenas peças, bens de consumo, brinquedos e outras áreas. Das peças de precisão de relógios mecânicos ao processamento de telefones celulares, tablets e peças de computadores desktop, Yumi não é problema, o que reflete as excelentes características do robô redundante, como expansão do espaço de trabalho acessível, flexibilidade, agilidade e precisão. -Yaskawa Motoman SIA YASKAWA electric, um conhecido fabricante de robôs no Japão e uma das "quatro famílias", também lançou vários produtos robóticos de sete eixos. Os robôs da série SIA são robôs leves e ágeis de sete eixos, que podem fornecer flexibilidade humanóide e acelerar rapidamente. O design leve e aerodinâmico desta série de robôs torna-a muito adequada para instalação em espaços estreitos. A série SIA pode fornecer alta carga útil (5kg a 50kg) e grande faixa de trabalho (559mm a 1630mm), o que é muito adequado para montagem, moldagem por injeção, inspeção e outras operações. Além dos produtos robóticos leves de sete eixos, a Yaskawa também lançou o sistema de soldagem robótica de sete eixos. Seu alto grau de liberdade pode manter a postura mais adequada tanto quanto possível para obter um efeito de soldagem de alta qualidade, especialmente adequado para soldagem de superfícies internas e alcançar a melhor posição de abordagem. Além disso, o produto pode ter um layout de alta densidade, evitar facilmente a interferência entre ele e o eixo e a peça de trabalho, e apresentar sua excelente função de evitar obstáculos. -Quanto mais inteligente, mais Presto mr20 Já no final de 2007, Na bueryue desenvolveu o robô de sete graus de liberdade "Presto mr20". Ao adotar o design de sete eixos, o robô pode realizar fluxos de trabalho mais complexos e mover-se em uma área de trabalho estreita como um braço humano. Além disso, o torque frontal do robô (pulso) é cerca de duas vezes maior que o do robô tradicional original de seis eixos. O torque da configuração padrão é de 20kg. Ao definir o alcance de ação, ele pode transportar até 30 kg de artigos, o alcance de trabalho é de 1260 mm e a precisão de posicionamento repetido é de 0,1 mm. Ao adotar a estrutura de sete eixos, o mr20 pode trabalhar na lateral da máquina-ferramenta ao retirar e colocar peças de trabalho na máquina-ferramenta. Desta forma, melhora a eficiência da preparação e manutenção antecipada. O espaço entre as máquinas-ferramentas pode ser reduzido para menos da metade do tradicional robô de seis eixos. Além disso, a nazhibueryue também lançou dois robôs industriais, mr35 (com carga de 35kg) e mr50 (com carga de 50kg), que podem ser utilizados em espaços estreitos e locais com obstáculos. -Robô industrial OTC de sete eixos Odish do grupo daihen no Japão lançou os mais recentes robôs de sete eixos (fd-b4s, fd-b4ls, fd-v6s, fd-v6ls e fd-v20s). Devido à rotação do sétimo eixo, eles podem realizar a mesma ação de torção e soldagem dos pulsos humanos por mais de uma semana; além disso, os robôs de sete eixos são humanos (fd-b4s, fd-b4ls) o cabo de soldagem está escondido no corpo do robô, portanto não há necessidade de prestar atenção à interferência entre o robô, o dispositivo de soldagem e a peça de trabalho durante o operação de ensino. A ação é muito suave e o grau de liberdade da postura de soldagem foi melhorado, o que pode compensar o defeito de que o robô tradicional não consegue entrar na soldagem devido à interferência com a peça ou dispositivo de soldagem. -Baxter e Sawyer de repensar a robótica A Rethink Robotics é pioneira em robôs cooperativos. Entre eles, o robô de braço duplo Baxter, que foi desenvolvido pela primeira vez, possui sete graus de liberdade em ambos os braços, e o alcance máximo de trabalho de um braço é de 1210 mm. A Baxter pode processar duas tarefas diferentes ao mesmo tempo para aumentar a aplicabilidade ou processar a mesma tarefa em tempo real para maximizar a produção. Sawyer, lançado no ano passado, é um robô de braço único e sete eixos. Suas juntas flexíveis utilizam o mesmo atuador elástico da série, mas o atuador utilizado em suas juntas foi redesenhado para torná-lo menor. Como o design de sete eixos é adotado e a faixa de trabalho é estendida para 100 mm, ele pode completar a tarefa de trabalho com carga maior, e a carga pode chegar a 4 kg, que é muito maior do que a carga útil de 2,2 kg do robô Baxter. -Yamaha robô de sete eixos série Ya Em 2015, a Yamaha lançou três robôs de sete eixos "ya-u5f", "ya-u10f" e "ya-u20f", que são acionados e controlados pelo novo controlador "ya-c100". O robô de 7 eixos possui um eixo e equivalente ao cotovelo humano, para que possa realizar livremente flexão, torção, extensão e outras ações. Mesmo na lacuna estreita onde é difícil para o robô realizar a operação abaixo de 6 eixos, a operação e a configuração podem ser concluídas sem problemas. Além disso, também pode realizar a posição de agachamento baixo e a ação de enrolar na parte traseira do aparelho. É adotado o atuador com estrutura oca, e o cabo do dispositivo e a mangueira de ar são embutidos no braço mecânico, o que não interfere no equipamento ao redor e pode realizar uma linha de produção compacta.