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【干货 】机器人兵临城下 你的测量技术跟上了吗?

导读: 长期以来,人类梦想着由机器人完成日常的工作,不管是洗盘子还是打仗。从阿富汗的天空到底特律的生产线,这些梦想都已变成了现实。现如今,不仅于漫画或电影屏幕中,各式机器人以更成熟的姿态进入人们的生活...

  令工业机器人做出一次一次精准动作的背后,精密减速器零件的测量功不可没。而成功登陆火星的好奇号(Curiosity)火星探测轮系机器人的完美献礼则是完成了多项微米级部件公差测量的大挑战……没错,在机器人时代已经兵临城下,你的测量技术如果还在原地跑步的话,那就要被拉开不知多少个身位了。

  机器人就这么来了

  长期以来,人类梦想着由机器人完成日常的工作,不管是洗盘子还是打仗。从阿富汗的天空到底特律的生产线,这些梦想都已变成了现实。现如今,不仅于漫画或电影屏幕中,各式机器人以更成熟的姿态进入人们的生活,不可否认的是——在机器人变得更加实用、价格适中、更大范围普及之前,我们仍有较长的路要走,即如同汽车或电脑当初闯入时一般,让机器人成为下一个必须的、无处不在的电子消费品或许仅仅是时间的问题。

  “中国制造2025”其中一个积极重要的组成部分就是机器人产业,预计到2025年,机器人工业产值预期可以达到4.5万亿美元,但对很多中小企业而言,普及使用工业机器人也面临一大挑战:巨大的投资成本。目前我国70%的机器人均来自洋品牌供应商,价格居高不下。究其根本原因,我国还缺乏对工业机器人控制工艺的研究,关键元器件无法实现国产化。未来,仍需加快工业机器人技术的研究开发与生产。

  机器人结构与制造工艺皆非常复杂,部分高端机器人要求具备很高的装配精度,对于测量技术更是提出了更高的要求。而目前我国精密减速器、控制器、伺服系统以及高性能驱动器等机器人核心零部件大部分仍依赖进口,而这些零部件占到整体生产成本70%以上。拥有自主核心技术是未来发展的信心所在。

  工业机器人核心部件量测

  精密减速器的使用能使伺服电机在一个合适的速度下运转,并精确地将转速降到工业机器人各部位需要的速度,提高机械体刚性的同时输出更大的力矩。与通用减速器相比,机器人关节减速器要求具有传动链短、体积小、功率大、质量轻和易于控制等特点。

  大量应用在关节型机器人上的减速器主要有两类:RV减速器和谐波减速器。相比于谐波减速器,RV减速器具有更高的刚度和回转精度。因此于关节型机器人中,一般将RV减速器放置在机座、大臂、肩部等重负载的位置;而将谐波减速器放置在小臂、腕部或手部。

  作为工业机器人精密减速器的核心组件,摆线齿轮目前的制造还多为国外公司垄断,其国产化面临着一系列的挑战。这主要是因为摆线齿轮的加工和制造精度要求高,分析参数众多且测量精度要求也很高。另一方面,只有精确可靠的测量数据方可有效指导生产,从而提高摆线齿轮的加工精准性。除了摆线齿轮,减速器中的其他零件如齿轮壳、输出轴的制造要求也很高,测量难度亦不小。

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