機(jī)器人操作機(jī)結(jié)構(gòu)

經(jīng)過(guò)有限元分析、模態(tài)分析及仿真規(guī)劃等現(xiàn)代規(guī)劃方法的運(yùn)用，完成機(jī)器人操作組織的優(yōu)化規(guī)劃。探索新的高強(qiáng)度輕質(zhì)資料，進(jìn)一步進(jìn)步負(fù)載/自重比。例如，以德國(guó)KUKA公司為代表的機(jī)器人公司，已將機(jī)器人并聯(lián)平行四邊形結(jié)構(gòu)改為開(kāi)鏈結(jié)構(gòu)，拓寬了機(jī)器人的工作范圍，加之輕質(zhì)鋁合金資料的使用，大大進(jìn)步了機(jī)器人的功能。此外選用先進(jìn)的RV減速器及溝通伺服電機(jī)，使機(jī)器人操作機(jī)簡(jiǎn)直成為免維護(hù)體系。組織向著模塊化、可重構(gòu)方向開(kāi)展。例如，關(guān)節(jié)模塊中的伺服電機(jī)、減速機(jī)、檢測(cè)體系三位一體化;由關(guān)節(jié)模塊、連桿模塊用重組方式結(jié)構(gòu)機(jī)器人整機(jī);國(guó)外已有模塊化安裝機(jī)器人產(chǎn)品問(wèn)市。機(jī)器人的結(jié)構(gòu)愈加靈巧，操控體系愈來(lái)愈小，二者正朝著一體化方向開(kāi)展。選用并聯(lián)組織，利用機(jī)器人技能，完成高精度丈量及加工，這是機(jī)器人技能向數(shù)控技能的拓寬，為將來(lái)完成機(jī)器人和數(shù)控技能一體化奠定了基礎(chǔ)。

   　開(kāi)放式，模塊化操控體系。向基于PC機(jī)的開(kāi)放型操控器方向開(kāi)展，便于標(biāo)準(zhǔn)化、網(wǎng)絡(luò)化;器材集成度進(jìn)步，操控柜日見(jiàn)細(xì)巧，且選用模塊化結(jié)構(gòu);大大進(jìn)步了體系的可靠性、易操作性和可修理性。操控體系的功能進(jìn)一步進(jìn)步，已由曩昔操控標(biāo)準(zhǔn)的6軸機(jī)器人開(kāi)展到現(xiàn)在能夠操控21軸甚至27軸，而且完成了軟件伺服和全數(shù)字操控。人機(jī)界面愈加友愛(ài)，語(yǔ)言、圖形編程界面正在研發(fā)之中。機(jī)器人操控器的標(biāo)準(zhǔn)化和網(wǎng)絡(luò)化，以及基于PC機(jī)網(wǎng)絡(luò)式操控器已成為研討熱門(mén)。編程技能除進(jìn)一步進(jìn)步在線編程的可操作性之外，離線編程的實(shí)用化將成為研討要點(diǎn)，在某些范疇的離線編程已完成實(shí)用化。

機(jī)器人傳感技能

機(jī)器人中的傳感器作用日益重要，除選用傳統(tǒng)的方位、速度、加速度等傳感器外，安裝、焊接機(jī)器人還使用了激光傳感器、視覺(jué)傳感器和力傳感器，并完成了焊縫自動(dòng)跟蹤和自動(dòng)化出產(chǎn)線上物體的自動(dòng)定位以及精密安裝作業(yè)等，大大進(jìn)步了機(jī)器人的作業(yè)功能和對(duì)環(huán)境的適應(yīng)性。遙控機(jī)器人則選用視覺(jué)、聲覺(jué)、力覺(jué)、觸覺(jué)等多傳感器的交融技能來(lái)進(jìn)行環(huán)境建模及決策操控。為進(jìn)一步進(jìn)步機(jī)器人的智能和適應(yīng)性，多種傳感器的使用是其問(wèn)題解決的關(guān)鍵。其研討熱門(mén)在于有效可行的多傳感器交融算法，特別是在非線性及非平穩(wěn)、非正態(tài)分布的情形下的多傳感器交融算法。另一問(wèn)題就是傳感體系的實(shí)用化。

網(wǎng)絡(luò)通信功能

日本YASKAWA和德國(guó)KUKA公司的最新機(jī)器人操控器已完成了與Canbus、Profibus總線及一些網(wǎng)絡(luò)的聯(lián)接，使機(jī)器人由曩昔的獨(dú)立使用向網(wǎng)絡(luò)化使用邁進(jìn)了一大步，也使機(jī)器人由曩昔的專(zhuān)用設(shè)備向標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)備開(kāi)展。

機(jī)器人遙控和監(jiān)控技能

在一些諸如核輻射、深水、有毒等高風(fēng)險(xiǎn)環(huán)境中進(jìn)行焊接或其它作業(yè)，需要有遙控的機(jī)器人代替人去工作。當(dāng)代遙控機(jī)器人體系的開(kāi)展特色不是追求全自治體系，而是致力于操作者與機(jī)器人的人機(jī)交互操控，即遙控加局部自主體系構(gòu)成完整的監(jiān)控遙控操作體系，使智能機(jī)器人走出實(shí)驗(yàn)室進(jìn)入實(shí)用化階段。美國(guó)發(fā)射到火星上的“索杰納”機(jī)器人就是這種體系成功使用的最著名實(shí)例。多機(jī)器人和操作者之間的和諧操控，可經(jīng)過(guò)網(wǎng)絡(luò)建立大范圍內(nèi)的機(jī)器人遙控體系，在有時(shí)延的情況下，建立預(yù)先顯現(xiàn)進(jìn)行遙控等。

虛擬現(xiàn)實(shí)技能在機(jī)器人中的作用已從仿真、預(yù)演開(kāi)展到用于進(jìn)程操控，如使遙控機(jī)器人操作者發(fā)生置身于遠(yuǎn)端作業(yè)環(huán)境中的感覺(jué)來(lái)操縱機(jī)器人?；诙?/span>傳感器、多媒體和虛擬現(xiàn)實(shí)以及臨場(chǎng)感技能，完成機(jī)器人的虛擬遙操作和人機(jī)交互。

機(jī)器人功能價(jià)格比

機(jī)器人功能不斷進(jìn)步(高速度、高精度、高可靠性、便于操作和修理)，而單機(jī)價(jià)格不斷下降。由于微電子技能的快速開(kāi)展和大規(guī)模集成電路的使用，使機(jī)器人體系的可靠性有了很大進(jìn)步。曩昔機(jī)器人體系的可靠性MTBF一般為幾千小時(shí)，而現(xiàn)在已達(dá)到5萬(wàn)小時(shí)，能夠滿意任何場(chǎng)合的需求。

多智能體調(diào)控技能

這是目前機(jī)器人研討的一個(gè)嶄新范疇。主要對(duì)多智能體的群體體系結(jié)構(gòu)、相互間的通信與商量機(jī)理，感知與學(xué)習(xí)方法，建模和規(guī)劃、群體行為操控等方面進(jìn)行研討。