小型工業(yè)機器人的設計狀況與前景

　　(4)虛擬現實(shí)技術(shù)在機器人中的作用已從仿真、預演發(fā)展到用于過(guò)程控制，如使遙控機器人操作者產(chǎn)生置身于遠端作業(yè)環(huán)境中的感覺(jué)來(lái)操縱機器人。

　　(5)機器人化機械開(kāi)始興起。從94年美國開(kāi)發(fā)出“虛擬軸機床”以來(lái)， 這種新型裝置已成為國際研究的熱點(diǎn)之一， 紛紛探索開(kāi)拓其實(shí)際應用的領(lǐng)域。

　　3 有關(guān)工業(yè)機械手的設計技術(shù)

　　3.1 機器人機構技術(shù)

　　目前已經(jīng)開(kāi)發(fā)出了多種類(lèi)型機器人機構， 運動(dòng)自由度從3自由度到7或8自由度不等，其結構有串聯(lián)、并聯(lián)及垂直關(guān)節和平面關(guān)節多種。目前研究重點(diǎn)是機器人新的結構、功能及可實(shí)現性，其目的是使機器功能更強、柔性更大、滿(mǎn)足不同目的的需求。另外研究機器人一些新的設計方法， 探索新的高強度輕質(zhì)材料，進(jìn)一步提高負載/自重比。同時(shí)機器人機構向著(zhù)模塊化、可重構方向發(fā)展。

　　3.2 機器人控制技術(shù)

　　現已實(shí)現了機器人的全數字化控制，控制能力可達21軸的協(xié)調運動(dòng)控制;基于傳感器的控制技術(shù)已取得了重大進(jìn)展。目前重點(diǎn)研究開(kāi)放式、模塊化控制系統，人機界面更加友好，具有良好的語(yǔ)言及圖形編輯界面。同時(shí)機器人的控制器的標準化和網(wǎng)絡(luò )化以及基于Pc機網(wǎng)絡(luò )式控制器已成為研究熱點(diǎn)。編程技術(shù)除進(jìn)一步提高在線(xiàn)編程的可操作性之外， 離線(xiàn)編程的實(shí)用化將成為重點(diǎn)研究?jì)热荨?/p>

　　3.3 數字伺服驅動(dòng)技術(shù)

　　機器人已經(jīng)實(shí)現了全數字交流伺服驅動(dòng)控制，絕對位置反饋。目前正研究利用計算機技術(shù)，探索高效的控制驅動(dòng)算法，提高系統的響應速度 和控制精度;同時(shí)利用現場(chǎng)總線(xiàn)(PROFIBUS)技術(shù)，實(shí)現的分布式控制。

　　3.4 多傳感系統技術(shù)

　　為進(jìn)一步提高機器人的智能和適應性， 多種傳感器的應用是其問(wèn)題解決的關(guān)鍵。目前視覺(jué)傳感器、激光傳感器等已在機器人中成功應用。下一步的研究熱點(diǎn)集中在有效可行的(特別是在非線(xiàn)性及非平穩非正態(tài)分布的情形下)多傳感器融合算法， 以及解決傳感系統的實(shí)用化問(wèn)題。

　　3.5 機器人應用技術(shù)

　　機器人應用技術(shù)主要包括機器人工作環(huán)境的優(yōu)化設計和智能作業(yè)。優(yōu)化設計主要利用各種先進(jìn)的計算機手段， 實(shí)現設計的動(dòng)態(tài)分析和仿真， 提高設計效率和優(yōu)化。智能作業(yè)則是利用傳感器技術(shù)和控制方法， 實(shí)現機器人作業(yè)的高度柔性和對環(huán)境的適應性， 同時(shí)降低操作人員參與的復雜性。目前， 機器人的作業(yè)主要靠人的參與實(shí)現示教， 缺乏自我學(xué)習和自我完善的能力。這方面的研究工作剛剛開(kāi)始。

　　3.6 機器人網(wǎng)絡(luò )化技術(shù)

　　網(wǎng)絡(luò )化使機器人由獨立的系統向群體系統發(fā)展， 使遠距離操作監控、維護及遙控腦型工廠(chǎng)成為可能， 這是機器人技術(shù)發(fā)展的一個(gè)里程碑。目前， 機器人僅僅實(shí)現了簡(jiǎn)單的網(wǎng)絡(luò )通訊和控制， 網(wǎng)絡(luò )化機器人是目前機器人研究中的熱點(diǎn)之一。

　　3.7 機器人靈巧化和智能化發(fā)展

　　機器人結構越來(lái)越靈巧， 控制系統愈來(lái)愈小， 其智能也越來(lái)越高， 并正朝著(zhù)一體化方向發(fā)展。