,兩臺機器人合力將工件搬運至精確的鉆孔位置。美國空軍研究實驗室組織聯(lián)合開發(fā)了F-35戰(zhàn)斗機進氣道機器人鉆孔單元并于2010年投入使用
,一臺帶有視景導引功能的機器人執(zhí)行鉆孔任務
,另一臺加裝激光跟蹤系統(tǒng)的機器人測量鉆頭位置幫助鉆孔機器人定位,使鉆孔定位精度達到14μm
。
2.執(zhí)行復雜協(xié)作的多機器人系統(tǒng),集成在固定位置或空間多軌道上的多臺機器人共同完成更多樣的任務,包括與人的協(xié)作。
2015年,達索系統(tǒng)公司與美國威奇托州立大學國家航空研究院共同建立了3D體驗中心,在一個長方體空間內設置了由9臺ABB機器人組成的多機器人先進制造協(xié)作示范線,可謂世界之最。
3.執(zhí)行人機協(xié)作的類人機器人,一般采用基于人類手臂設計的7軸結構,在每段結構內都集成了防撞功能和關節(jié)力矩傳感器,在接觸到人時會自動遠離,具有很高的柔性、精度、靈敏度和安全性。此類機器人首推庫卡公司的智能工業(yè)作業(yè)輔助輕量化機器人(LBR iiwa),它由德國航空航天中心(DLR)機器人與機電一體化研究所于1995年開發(fā)并用于人機協(xié)作研究,之后聯(lián)合庫卡于2004年將其推向市場,并且獲得2016年紅點設計獎,目前DLR正將其用于A350熱塑性復合材料構件的制造研究。
自由移動協(xié)作機器人分為兩種:
1.基于大型移動平臺的傳統(tǒng)機器人系統(tǒng),全向平臺具備高剛度、高定位精度和動態(tài)穩(wěn)定性 ,其上安裝高精度機器人和可互換的多功能末端執(zhí)行器
,不同系統(tǒng)之間可以協(xié)作并且具備持續(xù)工藝監(jiān)測功能,防止錯誤和碰撞發(fā)生
。
2013年起,弗勞恩霍夫制造技術與先進材料研究所通過“大型復合材料結構高效高生產率精密加工”(ProsihP II)項目開發(fā)了一個模塊化 、自適應
、可移動機器人智能銑削系統(tǒng),并且2016年成功地在空客A320垂尾整體壁板上進行了試驗
,多個系統(tǒng)同時操作可以加工30m的機翼和機身主結構
。
2016年,波音787后機身47和48段裝配開始使用與Electroimpact公司合作開發(fā)的Quadbots多機器人協(xié)同裝配系統(tǒng),系統(tǒng)由4臺裝配機器人組成并且采用防撞功能支撐協(xié)作,每個機器人都可以鉆孔、锪孔、檢測孔質量、涂覆密封劑和安裝緊固件,可將裝配效率提升30%,波音正考慮引入第5臺機器人以便執(zhí)行測試和預先維修不會影響生產。
2.基于靈巧移動平臺的類人機器人系統(tǒng),類人機器人直接集成在一個小體積全向平臺上,提供至少10個自由度,與人類一起從事各種復雜任務,可以說代表了協(xié)作機器人的最高水平。庫卡公司自2008年起開始推廣其omniRob移動機器人,機器人在類似AVG的靈巧平臺上集成了LBR iiwa,DLR的自主工業(yè)移動機械手(AIMM)對omniRob進行了優(yōu)化,安裝了集成立體攝像頭的傾轉盤單元和圖案投影儀、基于FPGA的立體視覺處理器,能夠在未知地形工作并且響應多種任務,實現(xiàn)自主化運行。2016年,英國GKN航宇旗下福克航空結構和起落架業(yè)務部分別基于omniRob開展了人機協(xié)作研究,航空結構部針對A350外襟翼,讓機器人拾起自動鉆孔單元并將其插入鉆孔夾具,從這類簡單任務中解放老員工去從事更加復雜的任務;起落架部利用機器人在套管上均勻涂覆無泡沫的密封劑滴,減少操作時間并提升可重復性。
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