機(jī)器人仿真系統(tǒng)的案例
機(jī)器人工程：高效開發(fā)機(jī)器人和機(jī)器人系統(tǒng)
機(jī)器人工程方面的進(jìn)步對于制造企業(yè)提高機(jī)器人采用率而言至關(guān)重要。
機(jī)器人工程構(gòu)成了幾項前沿技術(shù)（人工智能、機(jī)器學(xué)習(xí)、傳感器、可編程邏輯控制器等），并且在平衡可靠性、可擴(kuò)展性、安全性和能效這幾方面性能時，面臨著一些特有的挑戰(zhàn)。
完全依賴原型測試不僅耗時，而且也是成本無法允許的。仿真和測試解決方案為高效設(shè)計制造未來的機(jī)器人提供了幾項先進(jìn)功能。
在本場宣教類網(wǎng)絡(luò)研討會中，機(jī)器人專家們將為大家演示使用跨領(lǐng)域解決方案的機(jī)器人工程最佳實踐。學(xué)習(xí)內(nèi)容：
根據(jù)真實載荷評估機(jī)器人致動器的選型并通過軟件在環(huán)/硬件在環(huán)測試驗證可編程邏輯控制器的控制邏輯
驗證潛在功能環(huán)境中機(jī)器人操作手的工作包絡(luò)和性能
使用仿真、測試和物聯(lián)網(wǎng)執(zhí)行資產(chǎn)健康情況監(jiān)控
滿足更嚴(yán)苛的性能、可靠性、安全性和效率目標(biāo)
機(jī)器人集成和調(diào)試
機(jī)器人集成和調(diào)試是開發(fā)階段至關(guān)重要的最后步驟。機(jī)器人集成或調(diào)試過程中的任何控制邏輯集成問題或自動化故障，其解決成本都極為高昂。系統(tǒng)設(shè)計師、制造商、集成商、供應(yīng)商和最終用戶依賴虛擬建模和測試工具來應(yīng)對機(jī)器人的復(fù)雜難題。
采用數(shù)字化雙胞胎方法可以盡早、在原型制造之前獲得機(jī)器人的性能見解。在本場網(wǎng)絡(luò)研討會中，您將了解到，從設(shè)計早期階段開始研究各個子系統(tǒng)之間的相互關(guān)系，可以消除機(jī)器人集成和調(diào)試過程中的系統(tǒng)或性能問題。
機(jī)器人結(jié)構(gòu)分析
抬升重物的機(jī)器人和機(jī)器人系統(tǒng)必然會遭遇機(jī)械變形。機(jī)器人結(jié)構(gòu)分析允許工程師以虛擬方式評估真實工作載荷下機(jī)械臂、關(guān)節(jié)和軸承上的應(yīng)變。
從分析機(jī)器人操作手的運動學(xué)和動力學(xué)到改進(jìn)其動力性能，甚至是開發(fā)具有無窮無盡種插件的模塊化系統(tǒng)，多物理場 CAE 仿真和測試工具可以提供能夠?qū)崿F(xiàn)目標(biāo)結(jié)果的實惠解決方案。
展開 機(jī)器人行業(yè)工程仿真分析解決方案
工程仿真技術(shù)是機(jī)器人研究領(lǐng)域中的一個重要部分。隨著機(jī)器人研究的不斷深入和機(jī)器人領(lǐng)域的不斷發(fā)展，機(jī)器人仿真系統(tǒng)作為機(jī)器人設(shè)計和研究過程中安全可靠、靈活方便的工具，發(fā)揮著越來越重要的作用。通過仿真試驗來研究機(jī)器人的各種性能和特點，已經(jīng)是機(jī)器人理論研究必備方法之一。同時，仿真試驗結(jié)果也為制造機(jī)器人提供了有效的參考依據(jù)。
目前國內(nèi)對機(jī)器人仿真的研究基本上還處于探索階段，大部分研究都依附于已有的軟件而進(jìn)行的二次開發(fā)。優(yōu)飛迪依托國際領(lǐng)先的工程仿真軟件以及強大的技術(shù)服務(wù)能力與豐富的機(jī)器人行業(yè)服務(wù)經(jīng)驗，基于“仿真驅(qū)動設(shè)計”的新研發(fā)模式，針對各種仿真需求，創(chuàng)造性的提出機(jī)器人行業(yè)仿真設(shè)計解決方案，以解決目前機(jī)器人行業(yè)存在的三大痛點問題：
找不到適合本企業(yè)和工程師團(tuán)隊的工程仿真軟件、仿真精度難以滿足本企業(yè)的需求、求解速度難以滿足本企業(yè)的需求。
一 行業(yè)概述
機(jī)器人行業(yè)涉及的研發(fā)問題眾多，從物理學(xué)的角度來講，機(jī)器人研發(fā)涉及的學(xué)科領(lǐng)域如下圖所示：
通過仿真可以在設(shè)計前期發(fā)現(xiàn)產(chǎn)品問題，并提供改進(jìn)方向。整體來說，機(jī)器人行業(yè)的主要CAE問題包括：
1、結(jié)構(gòu)強度、剛度分析
結(jié)構(gòu)強度、剛度是機(jī)器人產(chǎn)品的基本要求。分析內(nèi)容包括：
零部件和整機(jī)產(chǎn)品的強度、剛度
部件和整機(jī)裝配連接分析（螺栓連接和預(yù)緊、裝配應(yīng)力，接觸應(yīng)力）
2、結(jié)構(gòu)動特性分析
結(jié)構(gòu)動特性是影響工業(yè)機(jī)器人產(chǎn)品性能的一個重要指標(biāo)。工作條件下工作頻率是否遠(yuǎn)離
系統(tǒng)的固有頻率，是否發(fā)生共振。
展開 基于MATLAB/Simulink 機(jī)器人魯棒自適應(yīng)控制系統(tǒng)仿真研究
基于MATLAB/Simulink 機(jī)器人魯棒自適應(yīng)控制系統(tǒng)仿真研究
高道祥，薛定宇
（東北大學(xué)教育部暨遼寧省流程工業(yè)綜合自動化重點實驗室，沈陽 110004）
摘 要：介紹了一種在MATLAB/Simulink 環(huán)境下進(jìn)行機(jī)器人魯棒自適應(yīng)控制系統(tǒng)仿真的方法，利
用Matlab 軟件強大的數(shù)值運算功能，將系統(tǒng)模型用Matlab 語言編寫成M-Function（或S-Function）
文件，通過User-Defined-Function 模塊嵌入到Simulink 仿真環(huán)境中，可以充分發(fā)揮Simulink 模塊
實時的動態(tài)仿真功能，簡化仿真模型的設(shè)計，修改和調(diào)整。基于M-Function 建立機(jī)器人系統(tǒng)模型
的方法可以推廣到其他復(fù)雜控制系統(tǒng)的建模，SimMechanics 在建立多自由度連桿機(jī)器人受控對象
仿真模型時，簡單可靠。
關(guān)鍵詞：機(jī)器人；Matlab/Simulink；SimMechanics；仿真；魯棒自適應(yīng)控制
中圖分類號：TP391.9 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1004-731X (2006) 07-2022-04
基于MATLABSimulink機(jī)器人魯棒自適應(yīng)控制系統(tǒng)仿真研究.pdf
展開 【機(jī)器人仿真案例】基于RecurDyn Durability預(yù)測機(jī)器人夾爪疲勞壽命
案例概要
產(chǎn)品：機(jī)器人夾爪
分析目標(biāo)：預(yù)測夾爪機(jī)構(gòu)薄弱部位的疲勞壽命
半導(dǎo)體制造工藝需要處理大批量作業(yè)任務(wù)，這推動了專用機(jī)器人及各類自動化技術(shù)的發(fā)展，其中包括自主移動機(jī)器人（AMR）。半導(dǎo)體專用機(jī)器人夾爪的一個核心特性是：以極小接觸面積抓取物件，從而滿足潔凈室的潔凈度要求。因此，夾爪在結(jié)構(gòu)上受到諸多限制，同時相較于其機(jī)械結(jié)構(gòu)尺寸，還需承載相對較重的物件。此外，為滿足運輸產(chǎn)能需求，上下料作業(yè)需每日重復(fù)執(zhí)行數(shù)千次。
本案例基于多體動力學(xué)模型，對一款面向半導(dǎo)體物料搬運研發(fā)的專用機(jī)器人夾爪進(jìn)行夾持力預(yù)測分析。同時，采用多柔體動力學(xué)（MFBD）技術(shù)開展耐久性分析，預(yù)測高應(yīng)力區(qū)域的疲勞失效風(fēng)險。通過該方法，可精準(zhǔn)評估夾爪機(jī)構(gòu)內(nèi)部易損部件的使用壽命。
分析流程
① 基于3D設(shè)計模型，構(gòu)建機(jī)器人夾爪動力學(xué)模型；
② 輸入夾爪電機(jī)實際扭矩值，驗證與數(shù)學(xué)模型的相關(guān)性；
③ 建立對稱化有限元模型，開展MFBD分析以完成應(yīng)力評估；
④ 基于MFBD分析得到的應(yīng)力結(jié)果，進(jìn)行耐久性分析；
⑤ 分析并修正缺口系數(shù)，校正異常的疲勞壽命預(yù)測結(jié)果。
展開 
尋求水下機(jī)器人ROV控制系統(tǒng)專家
準(zhǔn)備做水下機(jī)器人，用于水下觀察和進(jìn)行一些作業(yè)，想找?guī)孜粚OV控制系統(tǒng)非常熟悉和專業(yè)的專家，有償，有意者可聯(lián)系本人。
ROV主要設(shè)計方案如下：
采用8推進(jìn)器，水平4個，垂直4個，帶攝像頭和照明，帶一臺水下機(jī)械臂，通過光纖復(fù)合纜進(jìn)行供電和控制。
簡介汽車上的機(jī)器人操作系統(tǒng)（ROS）
作者 | 一驥絕塵
出品 | 焉知
ROS與智能駕駛
ROS全稱Robot Operating System，直接翻譯就是機(jī)器人操作系統(tǒng)。雖然名字里含有“操作系統(tǒng)”的字眼，但ROS與Windows和Linux等操作系統(tǒng)不一樣，它實際上是一套軟件庫和工具，可以幫助用戶快速建立機(jī)器人應(yīng)用程序。在軟件層面上，ROS是一種中間件。什么是中間件？中間是相對的，有“上”和有“下”的時候就有“中間”。這感覺就像是“中產(chǎn)階級”，沒有嚴(yán)格界限。所以在有上層軟件和底層軟件的語境下，這中間的軟件就是“中間件”。ROS就是介于底層操作系統(tǒng)（如Linux）和上層業(yè)務(wù)應(yīng)用軟件（如OpenCV）之間的中間件。
圖1：ROS是機(jī)器人領(lǐng)域著名的框架
那么ROS能出現(xiàn)在焉知智能汽車的公眾號里，它跟智能汽車又有什么關(guān)系呢？
實際上智能汽車就是一種機(jī)器人。舉個例子，您有沒有覺得家里的掃地機(jī)器人和智能駕駛汽車非常像？近年來，智能駕駛無疑是汽車工業(yè)的當(dāng)紅炸子雞，而汽車的智能駕駛化實質(zhì)上也是汽車的機(jī)器人化。我們常說的“感知”、“決策”和“規(guī)控”等，其實也是來自于機(jī)器人領(lǐng)域。智能網(wǎng)聯(lián)汽車的功能域控制器劃分，電子電氣架構(gòu)的演變都能或多或少看到機(jī)器人的影子。甚至有些公司就是借用機(jī)器人傳統(tǒng)術(shù)語來作為傳統(tǒng)車企智能化改革的口號和產(chǎn)品藍(lán)圖。
機(jī)器人是多專業(yè)知識交叉的學(xué)科，通常涉及傳感器、驅(qū)動程序、多機(jī)通信、機(jī)械結(jié)構(gòu)、算法等，為了更高效地進(jìn)行機(jī)器人的研究和開發(fā)，選擇一個通用的開發(fā)框架非常必要。而ROS就是最流行的框架之一。當(dāng)機(jī)器人和智能駕駛汽車一相逢，ROS順理成章的成了很多團(tuán)隊開發(fā)智能駕駛的選擇，很多智能駕駛的算法應(yīng)用都是基于ROS來開發(fā)的。中國智能駕駛界大名鼎鼎的“Apollo”就是基于ROS二次開發(fā)改進(jìn)的。
展開 工業(yè)機(jī)器人的視覺系統(tǒng)該如何選擇？
6、檢測軟件
機(jī)器視覺軟件用于創(chuàng)建和執(zhí)行程序、處理采集回來的圖像數(shù)據(jù)、以及作出“通過/失敗(PASS/FAIL)”決定。
機(jī)器視覺有多種形式(C語言庫、ActiveX控件、點擊編程環(huán)境等等)，可以是單一功能(例如設(shè)計只用來檢測LCD或BGA、對齊任務(wù)等等)，也可以是多功能(例如設(shè)計一個套件，包含計量、條形碼閱讀、機(jī)器人導(dǎo)航、現(xiàn)場驗證等等)。
7、數(shù)字I/O和網(wǎng)絡(luò)連接
一旦系統(tǒng)完成這個檢測部分，這部分必須能與外界通信，例如需要控制生產(chǎn)流程、將“通過/失敗(PASS/FAIL)”的信息送給數(shù)據(jù)庫。通常，使用一張數(shù)字I/O板卡和(或)一張網(wǎng)卡來實現(xiàn)機(jī)器視覺系統(tǒng)與外界系統(tǒng)和數(shù)據(jù)庫的通信。
配置一個基于PC的機(jī)器視覺系統(tǒng)認(rèn)真的計劃和注意細(xì)節(jié)能幫助你確保你的檢測系統(tǒng)符合你的應(yīng)用需求。如下是你必需考慮的幾點：
確定你的目標(biāo),這可能是最重要的一步?jīng)Q定在這個檢測任務(wù)中你需要實現(xiàn)什么，檢測任務(wù)通常分為如下幾類：
1）測量或計量
2）讀取字符或編碼(條形碼)信息
3)檢測物體的狀態(tài)
4)認(rèn)知和識別特殊的特性模式識別
5)將物體與模板進(jìn)行對比或匹配
為機(jī)器或機(jī)器人導(dǎo)航檢測流程可以包含只有一個操作或包含多個與檢測任務(wù)相關(guān)的任務(wù)。
為了確認(rèn)你的任務(wù)，首先你應(yīng)該明確為了最大限度檢測部件你需要做的測試，也就是你能考慮到會出現(xiàn)的缺陷。
為了明確什么哪個才是最重要的，最好做一張評估表，列出“必須做”和“可以做”的測試。一旦主要的對測試標(biāo)準(zhǔn)滿意，隨后可以將更多的測試加進(jìn)去來改善檢測過程，一定要記住，添加測試的同時也會增加檢測的時間。
展開 掃地機(jī)器人拆解和主要導(dǎo)航系統(tǒng)技術(shù)對比
介紹掃地機(jī)器人的拆解和系統(tǒng)構(gòu)成。
掃地機(jī)器人是智能家用電器的一種，可憑借人工智能技術(shù)自動在房間內(nèi)完成地板清理工作，通常采用刷掃和真空方式，將地面雜物先吸納進(jìn)入自身的垃圾收納盒，從而完成地面清理的功能。
掃地機(jī)器人大概可以分為以下核心部分：
? 控制系統(tǒng)：AUTO-MCU智能芯片，為掃地機(jī)器人的核心
? 感知系統(tǒng)：超聲波測距儀/接觸傳感器、紅外線傳感器、激光雷達(dá)/CCD攝像
? 移動系統(tǒng)：驅(qū)動輪和萬向輪，決定掃地機(jī)器人的運動空間
? 清潔系統(tǒng)：濾塵袋、集塵袋、排氣管、吸口、邊刷、滾刷、抹布、水箱
? 移動電源：電池、連接部件、充電器，電池容量在2000毫安到3000毫安之間
掃地機(jī)器人一般分為主機(jī)和充電座兩部分，主機(jī)包括：
掃地機(jī)器人的充電座包括：
軟件系統(tǒng)是上層建筑，核心競爭力體現(xiàn)在地圖構(gòu)建和路徑規(guī)劃能力，軟件（算法）通常包括：隨機(jī)式、激光SLAM、VSLAM、以及多傳感器融合等。
LDS SLAM和vSLAM在掃地機(jī)器人導(dǎo)航系統(tǒng)中的應(yīng)用對比
早期掃地機(jī)器人采用隨機(jī)清掃路徑，通過陀螺儀對物品進(jìn)行定位，經(jīng)常出現(xiàn)反復(fù)清掃或大面積漏掃的情況，清掃效率較低，2010年起，隨著導(dǎo)航系統(tǒng)和路徑規(guī)劃等技術(shù)不斷創(chuàng)新，使用體驗逐漸提高。
在導(dǎo)航系統(tǒng)方面，從陀螺儀導(dǎo)航升級至LDS激光導(dǎo)航、vSLAM 視覺導(dǎo)航。
SLAM（同步定位與地圖構(gòu)建），指運動物體根據(jù)傳感器的信息，一邊計算自身位置，一邊構(gòu)建環(huán)境地圖的過程，有效解決掃地機(jī)器人在未知環(huán)境下運動時的定位與地圖構(gòu)建方式。
展開 機(jī)器人的大腦——控制系統(tǒng)概述
如果僅僅有感官和肌肉，人的四肢并不能動作。一方面是因為來自感官的信號沒有器官去接收和處理，另一方面也是因為沒有器官發(fā)出神經(jīng)信號，驅(qū)使肌肉發(fā)生收縮或舒張。同樣，如果機(jī)器人只有傳感器和驅(qū)動器，機(jī)械臂也不能正常工作。原因是傳感器輸出的信號沒有起作用，驅(qū)動電動機(jī)也得不到驅(qū)動電壓和電流，所以機(jī)器人需要有一個控制系統(tǒng)，用硬件和軟件組成一個的控制系統(tǒng)。
機(jī)器人控制系統(tǒng)的功能是接收來自傳感器的檢測信號，根據(jù)操作任務(wù)的要求，驅(qū)動機(jī)械臂中的各臺電動機(jī)就像我們人的活動需要依賴自身的感官一樣，機(jī)器人的運動控制離不開傳感器。機(jī)器人需要用傳感器來檢測各種狀態(tài)。機(jī)器人的內(nèi)部傳感器信號被用來反映機(jī)械臂關(guān)節(jié)的實際運動狀態(tài)，機(jī)器人的外部傳感器信號被用來檢測工作環(huán)境的變化。
所以機(jī)器人的神經(jīng)與大腦組合起來才能成一個完整的機(jī)器人控制系統(tǒng)。
機(jī)器人控制系統(tǒng)概念
機(jī)器人控制系統(tǒng)是指由控制主體、控制客體和控制媒體組成的具有自身目標(biāo)和功能的管理系統(tǒng)。控制系統(tǒng)意味著通過它可以按照所希望的方式保持和改變機(jī)器、機(jī)構(gòu)或其他設(shè)備內(nèi)任何感興趣或可變化的量。控制系統(tǒng)同時是為了使被控制對象達(dá)到預(yù)定的理想狀態(tài)而實施的。控制系統(tǒng)使被控制對象趨于某種需要的穩(wěn)定狀態(tài)。
機(jī)器人控制系統(tǒng)特點
機(jī)器人的控制技術(shù)是在傳統(tǒng)機(jī)械系統(tǒng)的控制技術(shù)的基礎(chǔ)上發(fā)展起來的，因此兩者之間并無根本的不同。但機(jī)器人控制系統(tǒng)也有許多特殊之處。其特點如下：
1、機(jī)器人控制系統(tǒng)本質(zhì)上是一個非線性系統(tǒng)。引起機(jī)器人非線性因素很多，機(jī)器人的結(jié)構(gòu)、傳動件、驅(qū)動元件等都會引起系統(tǒng)的非線性。
2、機(jī)器人控制系統(tǒng)是由多關(guān)節(jié)組成的一個多變量控制系統(tǒng)，且各關(guān)節(jié)間具有耦合作用。具體表現(xiàn)為某一個關(guān)節(jié)的運動，會對其他關(guān)節(jié)產(chǎn)生動力效應(yīng)，每一個關(guān)節(jié)都要受到其他關(guān)節(jié)運動所產(chǎn)生的擾動。因此工業(yè)機(jī)器人的控制中經(jīng)常使用前饋、補償、解耦和自適應(yīng)等復(fù)雜控制技術(shù)。
展開 智能廚房系統(tǒng)受關(guān)注 凈菜設(shè)備、機(jī)器人作用凸顯
在這樣的行業(yè)背景下，智能廚房系統(tǒng)給餐飲行業(yè)帶來了希望。
外賣團(tuán)餐市場容量大 智能廚房系統(tǒng)或?qū)⒋鎮(zhèn)鹘y(tǒng)“后廚”
我國團(tuán)餐市場容量很大，被稱為餐飲業(yè)“最后一片藍(lán)海”。據(jù)相關(guān)統(tǒng)計數(shù)據(jù)顯示，2017年，中國團(tuán)餐市場規(guī)模達(dá)到9000多億元，并以年均超過19%的增長率快速增長。隨著互聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展進(jìn)入物聯(lián)網(wǎng)階段，業(yè)內(nèi)人士認(rèn)為，廚房(尤其是智能廚房系統(tǒng))或可能代替?zhèn)鹘y(tǒng)意義上的“后廚”在“廚房經(jīng)濟(jì)”領(lǐng)域中占有一些之地。
據(jù)悉，某家電廠家推出了自己的智慧廚房系統(tǒng)，主要是打通了凈菜加工、冷鏈配送、智能烹飪到手機(jī)點餐、食材溯源等全流程，并且以廚房機(jī)器人為核心，借助智能技術(shù)和互聯(lián)網(wǎng)平臺，為消費者提供營養(yǎng)味美、安全、高效的智能餐飲服務(wù)，可以說，通過用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)、智能化廚房設(shè)備重構(gòu)了未來大廚房的智能生態(tài)系統(tǒng)。
業(yè)界表示，智慧廚房系統(tǒng)能夠改變傳統(tǒng)餐食制作流程，通過物聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)把消費者、凈菜加工車間、廚房機(jī)器人等系統(tǒng)及設(shè)備連接在一起，之后廚房機(jī)器人按照規(guī)劃好的菜譜完成餐食制作、出鍋、清洗等動作，這樣既提高了菜品的生產(chǎn)效率，減少當(dāng)前團(tuán)餐大量的食品浪費現(xiàn)象，也能保證餐食的加工安全。
餐飲廚房實現(xiàn)智能化 凈菜設(shè)備、機(jī)器人著實給力
據(jù)企業(yè)負(fù)責(zé)人介紹，在智能廚房系統(tǒng)中，凈菜車間、智能廚房機(jī)器人、標(biāo)準(zhǔn)化菜譜等一樣都不能少，高自動化的凈菜車間是整個智能廚房系統(tǒng)的樞紐，而廚房機(jī)器人是提高生產(chǎn)效率，保證餐食色香味俱佳及品質(zhì)安全強有力的“法寶”。
筆者獲悉，凈菜生產(chǎn)需要經(jīng)過分級、分選、切割、清洗、殺菌、保鮮、瀝干等多道工序，且全自動化凈菜加工生產(chǎn)線可以減少過多的人工操作，有效地避免二次污染，不僅保障了食材的安全，還能實現(xiàn)食材標(biāo)準(zhǔn)化、轉(zhuǎn)運容器標(biāo)準(zhǔn)化、料包標(biāo)準(zhǔn)化。
展開 設(shè)計仿真 | AI+仿真雙驅(qū)動！海克斯康領(lǐng)跑人形機(jī)器人研發(fā)
AI大模型可以與Adams的多體動力學(xué)模型進(jìn)行協(xié)同仿真，模擬各種復(fù)雜場景，如人形機(jī)器人在不同地形上的行走等。這種集成方式不僅能夠增強仿真效率，加速模型求解，減少運算時間，還能提升結(jié)果準(zhǔn)確性，對仿真中的不確定性因素進(jìn)行評估和修正。此外，基于仿真數(shù)據(jù)和AI大模型的分析，為用戶提供決策建議，如在人形機(jī)器人設(shè)計中，根據(jù)不同的任務(wù)需求，推薦最優(yōu)的關(guān)節(jié)參數(shù)、結(jié)構(gòu)布局等。
通過以上多方面的應(yīng)用，海克斯康工業(yè)仿真軟件能夠為人形機(jī)器人的研發(fā)提供全面的技術(shù)支持，幫助研發(fā)人員解決從機(jī)械設(shè)計到控制系統(tǒng)開發(fā)，從結(jié)構(gòu)強度到驅(qū)動系統(tǒng)設(shè)計等一系列復(fù)雜問題，加速人形機(jī)器人的研發(fā)進(jìn)程，提升產(chǎn)品的競爭力。
真實案例見證
海克斯康工業(yè)仿真軟件的強大實力
海克斯康工業(yè)仿真軟件在人形機(jī)器人研發(fā)領(lǐng)域的應(yīng)用已經(jīng)取得了顯著的成果。例如，在大型四足機(jī)器人的步態(tài)仿真中，Adams軟件通過精確的運動學(xué)和動力學(xué)分析，幫助研發(fā)人員優(yōu)化了機(jī)器人的步態(tài)周期、單腿步距等關(guān)鍵參數(shù)，實現(xiàn)了穩(wěn)定的步行。在某人形機(jī)器人的仿真開發(fā)中，海克斯康的軟件工具不僅完成了動力學(xué)驗證與載荷提取，還實現(xiàn)了結(jié)構(gòu)輕量化與拓?fù)鋬?yōu)化，為人形機(jī)器人的實際應(yīng)用奠定了堅實的基礎(chǔ)。
攜手海克斯康
共筑智能未來新藍(lán)圖
海克斯康工業(yè)仿真軟件憑借其深厚的技術(shù)底蘊、全面的解決方案和創(chuàng)新的AI集成能力，已經(jīng)成為人形機(jī)器人研發(fā)領(lǐng)域的首選工具。選擇海克斯康，您將獲得專業(yè)的仿真技術(shù)支持，加速人形機(jī)器人的研發(fā)進(jìn)程，提升產(chǎn)品的競爭力。讓我們攜手共創(chuàng)智能未來，讓更智能、更高效的人形機(jī)器人走進(jìn)千家萬戶。
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關(guān)于機(jī)器人焊裝系統(tǒng)，這里有5大優(yōu)化建議
汽車零部件機(jī)器人焊裝夾具氣路設(shè)計過程可分為夾具設(shè)計、氣路圖設(shè)計、氣路安裝施工3個階段，本文將針對此3個階段順序給出氣路圖設(shè)計的一般方法，并根據(jù)實際應(yīng)用中的一些共性問題，針對氣路運用中的實際問題給出解決方案和優(yōu)化建議。
一、機(jī)器人焊裝夾具氣路的組成結(jié)構(gòu)
汽車零部件機(jī)器人焊裝系統(tǒng)的基本氣路結(jié)構(gòu)如圖1所示。包括能源裝置、執(zhí)行裝置、控制調(diào)節(jié)裝置、輔助裝置、傳動介質(zhì)等部分。
圖1 汽車零部件焊裝夾具氣路系統(tǒng)基本組成
二、機(jī)器人焊裝夾具氣路設(shè)計
2.1 夾具設(shè)計階段
夾具設(shè)計階段是設(shè)計氣路的第一階段。夾具設(shè)計初期應(yīng)根據(jù)夾具情況預(yù)先選擇管線材料。并且氣管管徑過小會節(jié)流，因此限制氣缸的速度；而管徑過大會造成滯流，因此增加空氣消耗量和填充時間。
圖2 焊接系統(tǒng)示意
夾具設(shè)計階段在考慮夾具機(jī)械結(jié)構(gòu)設(shè)計的同時，應(yīng)為氣路設(shè)計預(yù)留出走線孔，規(guī)劃線槽，考慮電磁閥集裝板及控制模塊安裝空間，及是否超過變位機(jī)各回轉(zhuǎn)半徑。
2.2 氣路設(shè)計階段
氣路設(shè)計的原則是讓氣路中的執(zhí)行裝置定位夾緊可靠，按照一定的順序松開、夾緊并確保安全。
圖3 機(jī)器人焊裝夾具氣路圖夾具參數(shù)部分
（1）確定氣路初始每一個氣缸的伸出縮回狀態(tài)。
展開 機(jī)器人快速充電系統(tǒng)可自動為電動汽車充電
導(dǎo)讀： 德國格拉茨技術(shù)大學(xué)（Technical University of Graz）的研究人員與行業(yè)合作伙伴合作，研發(fā)出一個由機(jī)器人控制的電動汽車快速充電系統(tǒng)。該系統(tǒng)的特殊之處在于，可允許不同停車位置的車輛串聯(lián)充電。
據(jù)外媒報道，德國格拉茨技術(shù)大學(xué)（Technical University of Graz）的研究人員與行業(yè)合作伙伴合作，研發(fā)出一個由機(jī)器人控制的電動汽車快速充電系統(tǒng)。該系統(tǒng)的特殊之處在于，可允許不同停車位置的車輛串聯(lián)充電。
由于采用了攝像系統(tǒng)，使用導(dǎo)電聯(lián)合充電系統(tǒng)（CCS）的機(jī)器人可以找到電動車的充電插頭，然后幫助電動車自動充電。
負(fù)責(zé)格拉茨技術(shù)大學(xué)該項目的Bernhard Walzel解釋說：“這是我們首次基于機(jī)器人建立的充電站，可自動一輛接一輛地為汽車充電，而汽車無需特別調(diào)整以適應(yīng)此技術(shù)。憑借巧妙的攝像技術(shù)，機(jī)器人可以識別車輛的充電插座，因此，可以自動設(shè)置不同的參數(shù)，而汽車就可以一個接一個地開進(jìn)充電站充電。此外還可解決車輛定位問題，即使汽車停錯地方，該系統(tǒng)也能工作。”
根據(jù)格拉茨技術(shù)大學(xué)所說，該充電系統(tǒng)是一個“由傳感器、機(jī)器人運動學(xué)和機(jī)器人控制元件組成的復(fù)雜機(jī)電系統(tǒng)。”此外，該系統(tǒng)還可在不同光線下工作，也就是說戶內(nèi)和戶外都可工作。
該系統(tǒng)由多位合作伙伴一起研發(fā)，包括格拉茨技術(shù)大學(xué)研究團(tuán)隊與格拉茨技術(shù)大學(xué)計算機(jī)圖形和視覺研究所的同事，以及寶馬、麥格納斯泰爾（Magna Steyr）、奧地利林茨的自動化專家科堡（KEBA）以及位于維也納的奧地利汽車工程師學(xué)會（OVK）等。
研發(fā)自動充電系統(tǒng)的概念并不新鮮，去年，大眾和庫卡就合作開展了一個類似的項目，此項目還專注于充電過程的自動化。上述兩個項目中都使用了機(jī)器人，以解決靈活充電的要求。
作者：余秋云
展開 液壓系統(tǒng)在機(jī)器人領(lǐng)域?qū)⒋笥锌蔀?/span>
電動驅(qū)動系統(tǒng)為機(jī)器人領(lǐng)域中最常見的驅(qū)動器，但是其存在輸出功率小、減速齒輪等傳動部件容易磨損的問題。相對電動驅(qū)動系統(tǒng)，傳統(tǒng)液壓驅(qū)動系統(tǒng)具有較高的輸出功率、同功率下體積更緊湊、三防理想。因此，液壓系統(tǒng)在大功率機(jī)器人的應(yīng)用被普遍認(rèn)可。
隨著液壓技術(shù)與控制技術(shù)的發(fā)展，各種液壓控制機(jī)器人已廣泛應(yīng)用。液壓驅(qū)動的機(jī)器人結(jié)構(gòu)簡單，動力強勁，操縱方便，可靠性高。其控制方式多式多樣，如仿形控制、操縱控制、電液控制、無線遙控、智能控制等。
比較成功的應(yīng)用該數(shù)，波士頓動力公司的大狗機(jī)器人，大狗機(jī)器人攜帶一套機(jī)載動力系統(tǒng)，執(zhí)行，感知，控制，交互系統(tǒng)，15匹的2沖程引擎提供動力，引擎驅(qū)動液壓泵，液壓泵產(chǎn)生高壓流體驅(qū)動機(jī)器人腿部的執(zhí)行器（液壓油缸），液壓油缸由2級航空級私服調(diào)節(jié)，每一個液壓油缸執(zhí)行器都配備有位置傳感器和力傳感器，每一個腿裝有四個執(zhí)行油缸。保證每一個腿都能靈活運動。
大狗機(jī)器人大約裝備了50個傳感器，慣性傳感器監(jiān)測機(jī)器人的姿態(tài)和加速度，關(guān)節(jié)傳感器監(jiān)測裝在大狗腿部關(guān)節(jié)的液壓油缸的運動和力，計算機(jī)控制器對2級伺服閥的控制調(diào)節(jié)腿部液壓油缸的伸縮，從而控制大狗機(jī)器人的步態(tài)和速度。
大狗機(jī)器人中的液壓系統(tǒng)
麻雀雖小，但五臟俱全。BigDog基本具備了液壓系統(tǒng)的所有特征：
1. 緩沖補油：蓄能器，吸收系統(tǒng)壓力沖擊和波動，補充瞬時流量提高頻響。
2. 回油冷卻：風(fēng)冷機(jī)
3. 過濾：過濾器，為伺服系統(tǒng)凈化液壓油
4. 安全保護(hù)：安全閥，保護(hù)液壓系統(tǒng)
5. 卸荷：卸荷閥
6.管路連接：管路大量使用旋轉(zhuǎn)接頭
7.壓力調(diào)節(jié)：插裝溢流閥
8. 流量監(jiān)測：流量計，監(jiān)測系統(tǒng)總流量
9. 液壓力監(jiān)測：壓力傳感器，監(jiān)測液壓系統(tǒng)控制壓力
10. 油溫監(jiān)測：溫度傳感器
11.
展開 碼垛機(jī)器人admas仿真 ￥48
機(jī)器人動力學(xué)仿真
按照運動學(xué)仿真的類似步驟為機(jī)器人添加材料、運動副和關(guān)節(jié)驅(qū)動，給機(jī)器人手腕末端施加50N最大負(fù)載，仿真模型如圖5-17。
圖5-17 機(jī)器人樣機(jī)動力學(xué)模型
5.5.1 典型工況下的路徑規(guī)劃
如圖5-18為機(jī)器人搬運物體的路徑規(guī)劃，由于腕轉(zhuǎn)關(guān)節(jié)、腕擺關(guān)節(jié)和手轉(zhuǎn)關(guān)節(jié)處于機(jī)器人手臂末端，關(guān)節(jié)所受的扭矩較小，同時為了降低求解難度，因此仿真時只設(shè)置了腰部回轉(zhuǎn)關(guān)節(jié)、肩關(guān)節(jié)和肘關(guān)節(jié)。在1秒內(nèi)肩關(guān)節(jié)和肘關(guān)節(jié)同時旋轉(zhuǎn)90度，此時達(dá)到肩部關(guān)節(jié)的極限位置，之后腰部回轉(zhuǎn)關(guān)節(jié)轉(zhuǎn)過90度，最后各個關(guān)節(jié)相繼復(fù)位。
圖5-18 典型工況下的路徑規(guī)劃
根據(jù)機(jī)器人作業(yè)任務(wù)的路徑規(guī)劃，各關(guān)節(jié)的驅(qū)動函數(shù)為：
J1：STEP( time , 1 , 0 , 1.6 , -90d )+STEP( time , 3.4 , 0 , 4 , 90d )
J2：STEP( time , 0 , 0 , 1 , -90d )+STEP( time , 2 , 0 , 3 , 90d )
J3：STEP( time , 0 , 0 , 1 , 90d )+STEP( time , 2 , 0 , 3 , -90d )
J4：0.0d * time
J5：0.0d * time
J6：0.0d * time
函數(shù)的意思為關(guān)節(jié)1在1到1.6秒逆轉(zhuǎn)90度，在3.4到4秒正轉(zhuǎn)90度；關(guān)節(jié)2在0到1秒逆向轉(zhuǎn)動90度，在2到3秒正向轉(zhuǎn)動90度；關(guān)節(jié)3在0到1秒逆向轉(zhuǎn)動90度，在2到3秒正向轉(zhuǎn)動90度；其他關(guān)節(jié)保持不動。
設(shè)置仿真的時間為4000毫秒，仿真的步數(shù)為500步，點擊啟動符號啟動仿真。
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