阿童木機器人首次解讀AtomMotion
起源-夢想不會被凍結
近年來,世界各國圍繞核心技術的控制與反控制、爭奪與反爭奪,幾乎每天都在演出一幕幕激烈、殘酷的沒有硝煙的戰爭。在工業4.0的大背景下,工業機器人被認為是智能制造的重要基石。但我國工業機器人企業面臨著專利少、核心專利缺失的困境,與高歌猛進的下游應用市場形成巨大的反差。
由于長期以來在核心技術方面的滯后,我國工業機器人產業依然存在著不少的短板,控制器作為核心部件被國外壟斷,我國在核心技術與美、日、德等國家差距明顯。因此企業擁有自主核心技術才能獲得快速穩定的發展。這是所有機器人領域從業者的一個夢想,也是一個長時間的追求。
阿童木機器人作為技術創新型企業,自成立以來持續投入自主控制系統的研發。我們需要做一款屬于我們自己的控制器-AtomMotion。
需要
大顯示屏,
最大化的顯示機器人操作的相關信息;
能夠保證安全的按鍵操作。
它是我們理想的狀態
(示教器)
一切盡在掌握中:10.1寸觸摸屏設計,最大化顯示機器人操作的相關信息。物理急停和使能按鍵設計,更大限度的保護操作工程師的安全。輕量化的選材,為操作工程師提供更體貼的關懷。符合實際應用場景的操作界面,最大限度的解放工程師的雙手。
PART 02-控制器篇
需要
高性能處理器,
要具備實時性,網口保證可擴展性。
它是我們理想的狀態
(控制器)
通用PC的純代碼實現:在X86架構下借助實時通訊技術,完成伺服電機的精準控制。支持多種并聯機器人模型,不僅包含常用的并聯3軸,并聯3+1軸機器人模型,還包括并聯4軸、串并混聯5軸、Stewart等模型。
支持S型、多項式、sin曲線、cos曲線等速度規劃類型,以滿足工程師在不同場景下的不同需求。支持單跟蹤、雙跟蹤、圓盤追蹤等不同場合下的跟蹤運動。支持在力矩模式下的拖動示教,以及復雜軌跡曲線的復現。
探索-連著這條路跑下去
我國在機器人領域與世界處于跟跑、并跑和領跑“三跑”并行階段,國外仍然有值得學習之處,但國內機器人企業也有自己的優勢。在新一輪科技和產業變革的醞釀和推進中,也將為我們提供難得的"趕超發展"契機。
(颶風-D4)
突破現有構型限制,實現2+2軸串并混聯兼顧高速與高性能。具備沿XYZ軸平動以及繞Z軸旋轉的功能特點。安裝方式多樣靈活,占地空間小,可簡單部署于自動化生產線中。
(6自由度-S6)
經典的 STEWART 并聯機構,輕松實現空間 6自由度運動,負載達到 3000kg,滿足追求最高精度和最大負載需求。非常適于實驗室、航空航天等行業的高精度測試作業,主要用于各種物料的裝配和動作模擬等。
1、 速度:我們再次優化了平滑段算法,在標準行程下。機械手的速度由220提升到了252次。
2、振動/精度:在完成了基本的速度規劃后,AtomMotion優化了現有的速度規劃,在相同的測試條件下進行測試,優化后的振動數值降低了將近百分之30。
同時我們還分析了在不同變量(軌跡長度、平滑比例、運動規律類型、負載)下的振動表現,試圖找出在不同環境下對運動的最優結果。
(不同加速度類型振動對比)
(不同負載)
(不同平滑)
(不同節拍)
(不同路徑長度)
(不同追蹤類型)
3、力矩控制:我們還改進了拖動示教算法,優化了拖動示教過程中的力補償,使拖動過程變得更輕松。同時優化了拖動示教的軌跡跟蹤算法,使并聯機器人的拖動示教能夠真正的進入到行業的生產現場中去。
奧德賽-吾等采石之人,當心懷大教堂之愿景
目前Atom控制器仍然有許多問題亟待解決。我們根據和國際控制器在相同條件下的振動測試對比表格,振動數值的結果還是非常可觀的。但是我們在二次開發性上有所欠缺,導致在部分應用場景下應用不夠靈活。同時在不規則運動規律下的跟蹤抓取精度不理想。
(振對對比)
接下來,我們仍將持續不斷的提升Atom自主控制器的性能和功能,使AtomRobot能夠適應更多不同的場景、更嚴格的技術要求。
我們將通過濾波技術的應用,減小機械手在運動過程中產生的振動,從而達到振動幅度降低。將持續優化跟蹤運動軌跡,優化跟蹤算法進一步縮小跟蹤誤差,最終提升跟蹤精度。建立二次開發平臺環境,能夠適應更多的應用場景。同時進一步優化用戶界面操作,降低用戶界面操作的學習成本。