中国机器人高端智能装备产业网了解,随着工业机器人在航空制造领域应用的逐渐深入,一些不足也开始呈现出来,例如作业规划和干涉碰撞检测的自动化程度低、定位标定和离线编程等生产准备时间长、对作业柔性和可拓展性考虑不足导致设备利用率不高等,在航空产品单件小批生产模式下有时无法体现出工业机器人的优势。
因此,未来航空制造领域的工业机器人需要更好地适应单件、小批生产模式下多变的任务需求、复杂的场地环境,提高定位及运动精度,缩短离线编程和生产准备时间,提高设备利用率等,真正发挥出工业机器人的优势和特点。下列技术将成为共性的关键使能技术。
工业机器人采购重复定位精度高而绝对定位精度低,无法满足飞机数字化装配中绝对定位精度要求,因此需要高精度测量装置引导工业机器人末端执行器实现运动轨迹的伺服控制。目前来看,大范围测量主要使用激光跟踪仪和iGPS 等,局部测量中单目视觉、双目视觉、手眼视觉、激光测距传感器等各有所长,在某些特殊场合下,声觉、力觉传感器也有用武之地。可以预见的是,多传感器信息融合技术必将得到进一步发展。
工业机器人末端精度受运动学插补、工业机器人负载、刚度、机械间隙、刀具磨损、热效应等多种因素的影响,因此除了采用高精度的测量仪器外,建立定位误差模型和补偿算法也是提高定位精度的重要手段。为此,需要对工业机器人的关节刚度、位置误差、温度引起的变形等进行参数辨识,获得误差模型或误差矩阵,进而通过精度补偿算法对末端执行器的定位提供伺服修正。
尽管工业机器人品牌技术的发展日新月异,但毕竟不可能完全取代人,将工业机器人集成到生产中,使工业机器人与人并肩工作,消除人机之间的防护隔离,将人从简单枯燥的工作中解放出来,进而从事更有附加值的工作,一直是人们心目中最理想和最具吸引力的航空制造模式。2012 年底,德国、奥地利、西班牙等国家在欧盟第七框架计划“未来工厂”项目的资助下联合发起VALERI 计划,其目的就是实现工业机器人先进识别和人机协同操作。空客也在其飞机组装的未来探索(FUTURASSY)项目中做出了大胆尝试,将日本川田工业株式会社研制的人型双臂工业机器人应用于A380方向舵组装工作站,与普通人类员工一起进行铆接工作。
我国航空制造业正处于高速发展阶段,新材料、新工艺的不断出现和高质量、低成本、柔性化制造的需求使得企业迫切需要技术和设备升级改造,因此非常期待工业机器人技术的进一步发展,同时工业机器人技术与基础理论研究的进步也为工业机器人在航空制造业得到青睐提供了机遇。
中国机器人高端智能装备产业网认为可以在我国大力发展航空技术的时代背景下,工业机器人必将在航空制造领域发挥更大的作用。
因此,未来航空制造领域的工业机器人需要更好地适应单件、小批生产模式下多变的任务需求、复杂的场地环境,提高定位及运动精度,缩短离线编程和生产准备时间,提高设备利用率等,真正发挥出工业机器人的优势和特点。下列技术将成为共性的关键使能技术。
工业机器人采购重复定位精度高而绝对定位精度低,无法满足飞机数字化装配中绝对定位精度要求,因此需要高精度测量装置引导工业机器人末端执行器实现运动轨迹的伺服控制。目前来看,大范围测量主要使用激光跟踪仪和iGPS 等,局部测量中单目视觉、双目视觉、手眼视觉、激光测距传感器等各有所长,在某些特殊场合下,声觉、力觉传感器也有用武之地。可以预见的是,多传感器信息融合技术必将得到进一步发展。
工业机器人末端精度受运动学插补、工业机器人负载、刚度、机械间隙、刀具磨损、热效应等多种因素的影响,因此除了采用高精度的测量仪器外,建立定位误差模型和补偿算法也是提高定位精度的重要手段。为此,需要对工业机器人的关节刚度、位置误差、温度引起的变形等进行参数辨识,获得误差模型或误差矩阵,进而通过精度补偿算法对末端执行器的定位提供伺服修正。
尽管工业机器人品牌技术的发展日新月异,但毕竟不可能完全取代人,将工业机器人集成到生产中,使工业机器人与人并肩工作,消除人机之间的防护隔离,将人从简单枯燥的工作中解放出来,进而从事更有附加值的工作,一直是人们心目中最理想和最具吸引力的航空制造模式。2012 年底,德国、奥地利、西班牙等国家在欧盟第七框架计划“未来工厂”项目的资助下联合发起VALERI 计划,其目的就是实现工业机器人先进识别和人机协同操作。空客也在其飞机组装的未来探索(FUTURASSY)项目中做出了大胆尝试,将日本川田工业株式会社研制的人型双臂工业机器人应用于A380方向舵组装工作站,与普通人类员工一起进行铆接工作。
我国航空制造业正处于高速发展阶段,新材料、新工艺的不断出现和高质量、低成本、柔性化制造的需求使得企业迫切需要技术和设备升级改造,因此非常期待工业机器人技术的进一步发展,同时工业机器人技术与基础理论研究的进步也为工业机器人在航空制造业得到青睐提供了机遇。
中国机器人高端智能装备产业网认为可以在我国大力发展航空技术的时代背景下,工业机器人必将在航空制造领域发挥更大的作用。