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ABB的解決方案

ABB始終皆正在不休天研討跟開辟機(jī)器人使用的新技巧，有一部分研討舉止是與大學(xué)停止協(xié)作的，此中一項(xiàng)是ABB的科學(xué)家跟工程師同美國俄亥俄州的CaseWesternReserve大學(xué)跟瑞典的Lund大學(xué)的研討職員協(xié)作正在ABB現(xiàn)階段的S4Cp1us機(jī)器人控制器的根底上共同開發(fā)一個(gè)新型的力氣/地位混淆平臺。與此同時(shí)，這個(gè)研究組借起頭同福特汽車公司展開協(xié)作研討，以便相識更多的有關(guān)使用方面的特殊要求跟常識?，F(xiàn)階段，這個(gè)名目正在以力節(jié)制為根底的拆卸使用方面曾經(jīng)造成了一個(gè)解決方案。

這項(xiàng)事情的終極結(jié)果是開辟出一個(gè)整體解決方案，它能使ABB的機(jī)器人既存在“感到”又堅(jiān)強(qiáng)有力，更為重要的是，取得這類新的感到功用不會使機(jī)器人現(xiàn)有的才能或功用遭到影響，好比ABB機(jī)器人的能快捷節(jié)制加速度的先進(jìn)性、通訊才能強(qiáng)跟可靠性初等杰出的功用特色全都被保存了上去。

這項(xiàng)技巧最初是正在IRB4400IRB6400機(jī)器人上停止實(shí)驗(yàn)的，其無效負(fù)載規(guī)模為30～200kg，用于拆卸汽車能源總成的分歧整機(jī)。這些事情是比較復(fù)雜的，此中包羅向前拔出離合器的盤殼跟F/N液力變矩器的拆卸。一切實(shí)驗(yàn)皆同等證實(shí)了那兩款機(jī)器人正在輪回工夫、可接管的拔出力、可靠性跟便于編程等方面存在優(yōu)良的機(jī)能。

位和力的協(xié)調(diào)節(jié)制

現(xiàn)階段，機(jī)器人的快捷運(yùn)動已到達(dá)了人們可以接管的水平，但要保障打仗的穩(wěn)定性卻仍然是一個(gè)問題。雖然人們曾經(jīng)對良多有前程的智能節(jié)制方式停止過研討，可是，采取逐步天不休施加力的方式去對地位停止節(jié)制，其后果與機(jī)能大多數(shù)仍是不太好。

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阻抗跟導(dǎo)納的觀點(diǎn)也有助于明白機(jī)器人的力節(jié)制（力跟速率的關(guān)聯(lián)十分緊張，阻抗被界說為力除以速率，而導(dǎo)納則是它的倒數(shù)。在力節(jié)制中，“導(dǎo)納”是作為正在穩(wěn)定性跟機(jī)能方面相識體系行動的一種方式）。沿著每一個(gè)自由度，正在兩個(gè)或更多的物理體系之間的剎時(shí)能流通量可以界說為兩個(gè)共軛變量〔作用力/力跟流量/速率〕的乘積，可是，這里有一個(gè)較著的物理制約，那就是一個(gè)體系不克不及肯定兩個(gè)變量。一個(gè)機(jī)械手可以沿著任何一個(gè)自由度對它的外界物體施加一個(gè)力或一個(gè)位移或速率，但不克不及二者皆統(tǒng)籌到，是以，一個(gè)拆卸機(jī)器人該當(dāng)有導(dǎo)納的特性，可以接管力，那可以明白為：正在拆卸時(shí)一旦感到到有接觸力，機(jī)器人便該當(dāng)依照節(jié)制的劃定規(guī)矩去轉(zhuǎn)變其運(yùn)動，接觸力不會繼承增長。

以能夠?qū)崿F(xiàn)的最大無源導(dǎo)納的觀點(diǎn)為根底，ABB的工程師已構(gòu)想出智能的節(jié)制方式，可以與現(xiàn)有進(jìn)步前輩的位節(jié)制方式實(shí)現(xiàn)無縫集成，并保障正在大多數(shù)平凡出產(chǎn)情況下可能實(shí)現(xiàn)不變的、柔柔的打仗。這類計(jì)劃借能保障在力節(jié)制方法跟位節(jié)制方法兩者之間的安穩(wěn)轉(zhuǎn)換。

性能優(yōu)越，事情靠得住

正在汽車工業(yè)中，對進(jìn)步前輩的力控制器所停止的實(shí)驗(yàn)已令人信服天證實(shí)：它存在進(jìn)步輪回工夫跟正在分歧拆卸功課中靈巧使用的才能。正在離合器拆卸的例子中，裝置了IRB4400機(jī)器人的事情單位把部件拔出的工夫均勻只須要5.7s（若是用手工拆卸，拔出工夫普通須要15～20s），最初打仗時(shí)的反作用力小于100N，正在拆卸時(shí)小于80N。另一個(gè)例子是F/N液力變矩器的拆卸，均勻須要工夫6.98s，接觸力限定正在200N。值得注意的是，該拆卸進(jìn)程容許的定位偏差僅為±2mm。ABB的S4Cplus機(jī)器人控制器遭到全部制造工業(yè)的夸獎，由于它的可靠性使機(jī)器人可能顯示出良多良好的機(jī)能。

力氣減靈敏

很較著，被拆卸的整機(jī)越輕，施加一個(gè)較輕的接觸力便越簡單，即便正在手工拆卸時(shí)也是如許。當(dāng)拆卸重的整機(jī)時(shí)，要使容許的接觸力小于整機(jī)的重量，并把整機(jī)挪動到設(shè)定的地位上便沒有那么簡單了，由于那須要機(jī)械手捉住整機(jī)，克制重力，同時(shí)還要實(shí)現(xiàn)若干個(gè)拆卸步調(diào)，這類事情是撲朔迷離并且很沉重的。

此刻舉一個(gè)福特汽車拆卸F/N液力變矩器殼體的例子。該殼體重量約25kg，殼體內(nèi)里有一個(gè)雙花鍵的齒輪組，還要把一個(gè)齒輪泵插進(jìn)這個(gè)齒輪組里。齒輪泵的密封是很緊張的，是以正在拔出時(shí)要十分當(dāng)心，無論如何皆要確保不克不及損壞，同時(shí)正在外部借必需裝上一根花鍵軸，這使拆卸事情變得加倍龐大。

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為實(shí)現(xiàn)這項(xiàng)使命，ABB的機(jī)器人解決方案終極取舍了IRB6400機(jī)器人，這類機(jī)器人的無效負(fù)載才能為150kg，它能正在無需資助的環(huán)境下支持整機(jī)的重量，而且不會呈現(xiàn)任何額定有的接觸力。實(shí)驗(yàn)評釋，IRB6400機(jī)器人能處置懲罰的總重量為75kg，并且依然能把接觸力限定正在200N以下。正如實(shí)驗(yàn)所證實(shí)的那樣，ABB機(jī)器人存在進(jìn)步前輩的力節(jié)制安裝，可能勝任十分周詳?shù)牟鹦妒虑?，即便拆卸一些重的整機(jī)也不成問題，是以得當(dāng)于各類工業(yè)部門停止拆卸事情。

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