Na indústria moderna, os robôs industriais estão por toda parte, substituindo humanos em muitos processos pesados, repetitivos ou monótonos. Analisando o desenvolvimento dos robôs industriais, o braço robótico pode ser considerado a forma mais primitiva. Ele imita certas funções da mão e do braço humanos, executando tarefas automatizadas como agarrar, mover objetos ou operar ferramentas de acordo com programas predefinidos. Hoje, os braços robóticos industriais tornaram-se parte essencial dos sistemas de manufatura modernos.
De que é composto um braço robótico?
Os tipos mais comuns de braços robóticos incluem o Scara, braços robóticos multieixos e robôs colaborativos, amplamente utilizados em diversos aspectos da vida e do trabalho. Eles são compostos principalmente pelo corpo do robô, painel de controle e painel de programação. O projeto e a fabricação do painel de controle são cruciais para o desempenho, a estabilidade e a confiabilidade do robô. O painel de controle inclui componentes de hardware e software. A parte de hardware compreende módulos de alimentação, controladores, drivers, sensores, módulos de comunicação, interfaces homem-máquina, módulos de segurança e outros.
O Controlador
O controlador é o componente central do painel de controle. Ele é responsável por receber instruções do operador ou do sistema automatizado, calcular a trajetória e a velocidade de movimento do robô e controlar as juntas e os atuadores do robô. Os controladores normalmente incluem PCs industriais, controladores de movimento e interfaces de E/S. Garantir a "velocidade, precisão e estabilidade" do braço robótico é um critério crítico de avaliação de desempenho para controladores.
A série AK5 de controladores industriais da APQ, no formato de magazine, apresenta vantagens e características significativas para a aplicação prática em braços robóticos.
Características do PC Industrial AK:
- Processador de alto desempenhoO AK5 utiliza o processador N97, garantindo poderosas capacidades de processamento de dados e velocidade de computação eficiente, atendendo aos complexos requisitos de controle de braços robóticos.
- Design compactoO tamanho reduzido e o design sem ventoinha economizam espaço de instalação, reduzem o ruído de operação e melhoram a confiabilidade geral do equipamento.
- Forte capacidade de adaptação ambientalA resistência do PC industrial AK5 a altas e baixas temperaturas permite que ele opere de forma estável em ambientes industriais severos, atendendo às demandas de braços robóticos em diferentes cenários de trabalho.
- Segurança e proteção de dadosEquipado com supercapacitores e proteção contra sobreaquecimento para o disco rígido, garante que dados importantes sejam efetivamente protegidos durante uma queda repentina de energia, evitando perda ou dano aos dados.
- Forte capacidade de comunicaçãoSuporta o barramento EtherCAT, permitindo a transmissão de dados sincronizada em alta velocidade para garantir coordenação precisa e resposta em tempo real entre os componentes do braço robótico.
Aplicação da série AK5
A APQ utiliza o AK5 como unidade de controle principal para fornecer aos clientes uma solução completa para suas aplicações:
- Série AK5 — Plataforma Alder Lake-N
- Compatível com CPUs móveis da série Intel® Alder Lake-N
- Um slot SO-DIMM DDR4, suporta até 16 GB.
- Saída de vídeo tripla HDMI, DP e VGA
- 2/4 interfaces de rede Gigabit Intel® i350 com funcionalidade PoE
- Expansão de quatro fontes de luz
- Expansão para 8 entradas digitais opticamente isoladas e 8 saídas digitais opticamente isoladas.
- Expansão PCIe x4
- Suporta expansão sem fio WiFi/4G
- Porta USB 2.0 Tipo A integrada para fácil instalação de adaptadores.
01. Integração do Sistema de Controle do Braço Robótico:
- Unidade de Controle CentralO PC industrial AK5 serve como centro de controle do braço robótico, sendo responsável por receber instruções do computador host ou da interface e processar dados de feedback dos sensores em tempo real para obter um controle preciso do braço robótico.
- Algoritmo de controle de movimentoAlgoritmos de controle de movimento integrados ou externos controlam a trajetória e a precisão do movimento do braço robótico com base em parâmetros de trajetória e velocidade predefinidos.
- Integração de sensoresAtravés do barramento EtherCAT ou outras interfaces, diversos sensores (como sensores de posição, sensores de força, sensores visuais, etc.) são integrados para monitorar e fornecer feedback em tempo real sobre o status do braço robótico.
02. Processamento e Transmissão de Dados
- Processamento de dados eficienteAproveitando o poderoso desempenho do processador N97, os dados dos sensores são processados e analisados rapidamente, extraindo informações úteis para o controle do braço robótico.
- Transmissão de dados em tempo realA troca de dados em tempo real entre os componentes do braço robótico é realizada através do barramento EtherCAT, com taxas de variação (jitter) que chegam a 20-50 μs, garantindo a transmissão e execução precisas das instruções de controle.
03. Garantia de Segurança e Confiabilidade
- Proteção de dadosO supercapacitor e a proteção contra sobreaquecimento do disco rígido garantem a segurança e a integridade dos dados durante quedas de energia do sistema.
- Adaptabilidade ambientalA resistência a altas e baixas temperaturas e o design sem ventoinhas aumentam a estabilidade e a confiabilidade do PC industrial em ambientes adversos.
- Diagnóstico de falhas e alerta antecipadoSistemas integrados de diagnóstico de falhas e alerta precoce monitoram o estado operacional do PC industrial e do braço robótico em tempo real, detectando e solucionando prontamente possíveis problemas.
04. Desenvolvimento e Integração Personalizados
Com base na estrutura e nas necessidades de controle do braço robótico, são fornecidas interfaces e módulos de expansão adequados para alcançar uma integração perfeita com sensores, atuadores e outros equipamentos.
A série AK5 de controladores industriais da APQ, no formato de magazine, com seu alto desempenho, design compacto, forte adaptabilidade ambiental, segurança e proteção de dados e poderosos recursos de comunicação, demonstra vantagens significativas em painéis de controle de braços robóticos e outras aplicações. Ao fornecer suporte técnico estável, eficiente e flexível, garante a "velocidade, precisão e estabilidade" do braço robótico em operações automatizadas, oferecendo forte suporte para a otimização e atualização de sistemas de controle de braços robóticos.
Data da publicação: 12 de agosto de 2024