В современном промышленном производстве роботы повсюду, заменяя людей во многих тяжелых, повторяющихся или иных рутинных процессах. Оглядываясь на историю развития промышленных роботов, можно считать роботизированную руку самой ранней формой промышленного робота. Она имитирует определенные функции человеческой руки и предплечья, выполняя автоматизированные задачи, такие как захват, перемещение объектов или управление инструментами в соответствии с заданными программами. Сегодня промышленные роботизированные руки стали неотъемлемой частью современных производственных систем.
Из чего состоит роботизированная рука?
К распространенным типам роботизированных манипуляторов относятся Scara, многоосевые роботизированные манипуляторы и коллаборативные роботы, широко используемые в различных сферах жизни и работы. Они в основном состоят из корпуса робота, шкафа управления и обучающего пульта. Конструкция и изготовление шкафа управления имеют решающее значение для производительности, стабильности и надежности робота. Шкаф управления включает в себя как аппаратные, так и программные компоненты. Аппаратная часть включает в себя силовые модули, контроллеры, драйверы, датчики, коммуникационные модули, человеко-машинные интерфейсы, модули безопасности и многое другое.
Контроллер
Контроллер является основным компонентом шкафа управления. Он отвечает за получение инструкций от оператора или автоматизированной системы, расчет траектории движения и скорости робота, а также за управление его шарнирами и исполнительными механизмами. Контроллеры обычно включают в себя промышленные ПК, контроллеры движения и интерфейсы ввода-вывода. Обеспечение «скорости, точности и стабильности» роботизированной руки является критически важным критерием оценки производительности контроллеров.
Промышленные контроллеры AK5 с магазинной системой управления от компании APQ обладают значительными преимуществами и особенностями для практического применения роботизированных манипуляторов.
Характеристики промышленного ПК AK:
- Высокопроизводительный процессорВ AK5 используется процессор N97, обеспечивающий мощные возможности обработки данных и высокую скорость вычислений, что отвечает сложным требованиям к управлению роботизированными манипуляторами.
- Компактный дизайнНебольшие размеры и безвентиляторная конструкция экономят место при установке, снижают уровень шума при работе и повышают общую надежность оборудования.
- Высокая адаптивность к окружающей средеУстойчивость промышленного ПК AK5 к высоким и низким температурам позволяет ему стабильно работать в суровых промышленных условиях, удовлетворяя требованиям роботизированных манипуляторов в различных сценариях работы.
- Безопасность и защита данныхОснащенный суперконденсаторами и защитой жесткого диска от перебоев в подаче электроэнергии, он обеспечивает эффективную защиту важных данных во время внезапного отключения электроэнергии, предотвращая потерю или повреждение данных.
- Высокие коммуникативные навыки: Поддерживает шину EtherCAT, обеспечивая высокоскоростную синхронизированную передачу данных для точной координации и реагирования в реальном времени между компонентами роботизированной руки.
Применение серии АК5
Компания APQ использует AK5 в качестве основного блока управления, чтобы предоставить клиентам комплексное решение для конкретных задач:
- Серия АК5 — платформа Alder Lake-N
- Поддерживает мобильные процессоры серии Intel® Alder Lake-N.
- Один слот DDR4 SO-DIMM, поддержка до 16 ГБ оперативной памяти.
- Трехсторонний видеовыход HDMI, DP, VGA
- 2/4 гигабитных сетевых интерфейса Intel® i350 с поддержкой PoE
- Расширение на четыре источника света
- Расширение за счет 8 оптически изолированных цифровых входов и 8 оптически изолированных цифровых выходов.
- расширение PCIe x4
- Поддерживает беспроводное расширение Wi-Fi/4G.
- Встроенный порт USB 2.0 Type-A для удобной установки адаптеров.
01. Интеграция системы управления роботизированной рукой:
- Основной блок управленияПромышленный ПК AK5 служит центром управления роботизированной рукой, отвечая за получение инструкций от главного компьютера или интерфейса и обработку данных обратной связи от датчиков в режиме реального времени для обеспечения точного управления роботизированной рукой.
- Алгоритм управления движениемВстроенные или внешние алгоритмы управления движением контролируют траекторию движения роботизированной руки и точность перемещения на основе заданных параметров траектории и скорости.
- Интеграция датчиковЧерез шину EtherCAT или другие интерфейсы интегрируются различные датчики (такие как датчики положения, датчики силы, визуальные датчики и т. д.) для мониторинга и обратной связи о состоянии роботизированной руки в режиме реального времени.
02. Обработка и передача данных
- Эффективная обработка данныхБлагодаря высокой производительности процессора N97 данные с датчиков обрабатываются и анализируются быстро, извлекая полезную информацию для управления роботизированной рукой.
- Передача данных в режиме реального времениОбмен данными в реальном времени между компонентами роботизированной руки осуществляется по шине EtherCAT, при этом частота дрожания достигает 20-50 мкс, что обеспечивает точную передачу и выполнение команд управления.
03. Обеспечение безопасности и надежности
- Защита данныхСуперконденсатор и защита от перегрузки жесткого диска при включении питания обеспечивают безопасность и целостность данных во время отключения электроэнергии в системе.
- Экологическая адаптивностьВысокая и низкая термостойкость, а также безвентиляторная конструкция повышают стабильность и надежность промышленного ПК в суровых условиях эксплуатации.
- Диагностика неисправностей и система раннего предупрежденияИнтегрированные системы диагностики неисправностей и раннего предупреждения отслеживают рабочее состояние промышленного ПК и роботизированной руки в режиме реального времени, оперативно выявляя и устраняя потенциальные проблемы.
04. Разработка и интеграция на заказ
С учетом конструкции и требований к управлению роботизированной рукой, предусмотрены соответствующие интерфейсы и модули расширения для обеспечения бесшовной интеграции с датчиками, исполнительными механизмами и другим оборудованием.
Промышленный контроллер AK5 от APQ, выполненный в виде магазинной системы управления, благодаря высокой производительности, компактному дизайну, высокой адаптивности к окружающей среде, защите и безопасности данных, а также мощным коммуникационным возможностям, демонстрирует значительные преимущества в шкафах управления роботизированными манипуляторами и других областях применения. Обеспечивая стабильную, эффективную и гибкую техническую поддержку, он гарантирует «скорость, точность и стабильность» роботизированного манипулятора в автоматизированных операциях, предлагая мощную поддержку для оптимизации и модернизации систем управления роботизированными манипуляторами.
Дата публикации: 12 августа 2024 г.