工业机器人的发展展望_行业综合_动感之星

今后,机器人技术将朝着自学习、自适应、智能性控制方向发展,将开发出具有灵活的动感之星可操作性和移动性,丰富的传感器及其处理系统,全面的智能行为和友好协调的人机交互能力的高级机器人。

(1)执行机构在机器人执行机构研究方面,其重点将集中在各种具有柔性感、灵巧性手爪和手臂上,包括:研究新型轻质、高强度和高刚性的结构材料;快速准确、结构紧凑的机器人手腕、手臂及其联接机构;多自由度、灵活柔顺的执行机构等。

(2)动力和驱动机构机器人的动力和驱动机构要求质量小、体积小、出力大。减小驱动机构质量的措施有:采用交流电动机、优化电气机构参数;采用电动机-编码器-调速器-体化设计;进行多自由度集成等。此外,开发形状记忆合金(sma)、人工肌肉、压电元件、挠性轴等新型驱动器,如日本水下机器人的手腕和手爪驱动采用人工肌肉,以2mpa压力为工作介质,收缩力高达500n,这是采用新型驱动器的一个成功应用的实例。

(3)移动技术 目前运行的机器人绝大多数都是固定式的,它们只能固定在某一位置进行操作,其功能和应用范围均受到限制。而移动机器人可用于清洗、服务、巡逻、防化、侦察等作业,在工业和国防上具有广泛的动感之星应用前景。移动机器人有步行机器人和爬行机器人,由2足、4足、6足、8足或更多足组成。移动机器人能够按照预先给定的任务指令,根据已知的地图信息做出规划,并在行进过程中不断感知周围局部环境信息,自主做出决策,引导自身绕开障碍物,安全行驶到达指定目标,并执行要求的操作。其移动技术包括移动机构、行走传感技术、路径动态规划等。

(4)微型机器人微型机械和微型机器人是21世纪尖端技术之一,可望生产出毫米级大小的微型移动机器人和直径为几百微米甚至更小的纳米级医疗机器人,可让它们直接进入人体器官进行各种疾病诊断和治疗,而不伤害人的健康。微型机器人研究的关键技术包括:微型执行元件的加工装配;微小位置姿态的控制;微型电池;微小生物运动机构、生物执行器、生物能源机构等。

(5)多传感器集成与融合技术单一传感器信号难以保证输入信息的准确性和可靠性,不能满足智能机器人系统获取环境信息及系统决策能力。采用多传感器集成和融合技术,利用各种传感信息,获得对环境的正确理解,使机器人系统具有容错性,保证系统信息处理快速性和正确性。将不断研制各种新型传感器,如超声波触觉传感器、静电电容式距离传感器、基于光纤陀螺惯性测量的动感之星三维运动传感器,以及具有工件检测识别和定位功能的视觉系统等。此外,在多传感器集成和融合技术研究方面,人工神经网络和模糊控制的应用将成为新的研究热点。

(6)新型智能技术智能机器人有许多诱人的研究新课题,对新型智能技术的概念和应用研究正酝酿着一种新的突破。形状记忆合金的电阻随温度的变化而变化,导致合金变形,可用来动感小站官网执行驱动动作,完成传感和驱动功能。基于模糊逻辑和人工神经网络的识别、检测、控制,在规划方法的开发和应用中将占有重要的地位。基于专家系统的机器人规划获得新的发展,将广泛用于任务规划、装配规划、搬运规划、路径规划和自动抓取规划。遗传算法和进化缩程用于移动机器人的自主导航与控制。

(7)仿生机构由于生物体构造、移动模式、运动机理、能量分配、信息处理与综合,以及感知和认识等方面已开展仿生机构的研究,目前,人工肌肉、以躯干为构件的蛇形移动机构、仿象鼻柔性臂、人造关节、多肢体动物的运动协调等将得到关注。

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