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  • 中国产业结构的调整 助推并联机器人走上生产线

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    • 时间:2016-06-06
    • 来源: 中国传动网
    • 编译:lx
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           在医疗、食品、电子产品等生产流水线上,并联机器人广泛应用于最后的整理装箱环节。精准的抓取、灵活的转动、迅速的反应是其特点。它可以将巧克力拼成花的形状装进盒子里,可以代替人工完成一些危险品的装箱。

    “多年前,并联机器人还在实验室里躺着,而现在,越来越多并联机器人走进工厂流水线,代替人工作业。”天津大学教授、中国机械工程学会理事黄田如是说。

    “在医药企业,输液袋装箱,对于机器人而言是一种很难完成的动作,因为袋子是软的,不好抓,而且生产线速度要求非常快。以前都是人工抓,一条生产线围着十几个人往箱子里装,现在一台并联机器人可以替代一个班次,一分钟可装箱150袋到180袋。”黄田说。

    正是因为机器人有人工无法比拟的优越性,越来越多的企业开始尝试让机器人“上岗”作业。黄田介绍说,“人站着重复劳动8小时,劳动强度高,产品质量容易出错。机器人大大解放了人的劳动力,除了速度效率提高外,产品质量、安全生产方方面面的问题都将迎刃而解。在一些特殊的场合,比如无菌车间的操作,机器人可以真正做到环境清洁,大大降低生产的安全卫生风险”。

    细看黄田团队研制的并联机器人,与传统的机器人有很大区别。传统的机器人大多为串联机器人,像人的胳膊一样,在运行时需要一个关节一个关节进行处理,因此每个关节里都要有电机,而并联机器人就像把几个胳膊合在了一起,只需要在机架上安装一台电机驱动,几个臂就可以自由操作,横向、纵向、斜向多个自由度运动。

    “串联机器人有其优势,但是精度不如并联机器人,特别是需要高速运动的时候,如生产领域抓轻小物料的时候,串联不如并联。因为,串联机器人的结构决定其惯性大,不擅长高速运动。而且,并联机器人占地面积也比较小。”黄田说。

    黄田团队在并联机器人领域的研究处于国内领先水平。经过多年的努力,黄田团队发明了具有完全自主知识产权的高速并联机器人新技术,突破了几何精度保障、高速平稳控制、作业装备布局、物料视觉跟踪、抓取路径规划5项瓶颈。2001年,黄田团队研发了一种外转动副驱动的高速并联机器人Diamond机构,获得了美国专利和WO/PCT,为国际首创。

    近年来,伴随着产业结构的调整,我国企业的机器人需求呈爆发式增长,并联机器人在这样的环境下发展迅速。“可以看到,整个自动化水平在提升,机器人只不过是自动化水平提升的重要载体之一。”黄田认为,虽然机器人当前有很大的市场需求,发展迅速,但也有很多难题需要克服。“中国发明浩如烟海,但是能在工程领域具有实用价值的很有限。我们的科学研究、学术兴趣研究需要和真正的工程结合起来。根据工程领域的需求来做,还要突破国外的产权,实现工程设计,并真正运用到工程实际中去,这中间的每一步都充满了挑战。”黄田说。

    为了不让科研成果沉寂在学校,黄田团队将自己研制的机器人推向市场。黄田的不少学生自己创业,成立了机器人公司,助力科研成果产业化。

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