В современном промышленном производстве промышленные роботы встречаются повсеместно, заменяя людей во многих тяжёлых, повторяющихся или рутинных процессах. Оглядываясь назад на историю развития промышленных роботов, можно сказать, что роботизированную руку можно считать самой ранней формой промышленного робота. Она имитирует некоторые функции человеческой руки и кисти, выполняя автоматизированные задачи, такие как захват, перемещение объектов или управление инструментами по заданным программам. Сегодня промышленные роботизированные руки стали неотъемлемой частью современных производственных систем.
Из чего состоит роботизированная рука?
К распространённым типам роботизированных рук относятся Scara, многоосевые роботизированные руки и коллаборативные роботы, широко используемые в различных сферах жизни и работы. Они состоят в основном из корпуса робота, шкафа управления и обучающего пульта. Конструкция и изготовление шкафа управления имеют решающее значение для производительности, стабильности и надёжности 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.
Контролер
Контроллер — ключевой компонент шкафа управления. Он отвечает за получение команд от оператора или автоматизированной системы, расчёт траектории и скорости движения робота, а также управление его сочленениями и приводами. Контроллеры обычно включают в себя промышленные ПК, контроллеры движения и интерфейсы ввода-вывода. Обеспечение скорости, точности и стабильности роботизированной руки является важнейшим критерием оценки производительности контроллеров.
Промышленный контроллер журнального типа серии AK5 от APQ обладает значительными преимуществами и возможностями для практического применения в роботизированных манипуляторах.
Особенности промышленного ПК AK:
- Высокопроизводительный процессор: AK5 использует процессор N97, обеспечивающий мощные возможности обработки данных и эффективную скорость вычислений, отвечая сложным требованиям управления роботизированными руками.
- Компактный дизайн: Небольшие размеры и отсутствие вентилятора экономят место при установке, снижают уровень шума при работе и повышают общую надежность оборудования.
- Высокая степень адаптации к окружающей среде: Устойчивость промышленного ПК AK5 к высоким и низким температурам позволяет ему стабильно работать в суровых промышленных условиях, отвечая требованиям роботизированных манипуляторов в различных рабочих сценариях.
- Безопасность и защита данных: Оснащенный суперконденсаторами и защитой жесткого диска при включении питания, он обеспечивает эффективную защиту важных данных при внезапном отключении электроэнергии, предотвращая потерю или повреждение данных.
- Сильные коммуникационные возможности: Поддерживает шину EtherCAT, обеспечивая высокоскоростную синхронизированную передачу данных для обеспечения точной координации и реагирования в режиме реального времени между компонентами роботизированной руки.
Применение серии AK5
APQ использует AK5 в качестве основного блока управления, предоставляя клиентам комплексное прикладное решение:
- Серия AK5 — платформа Alder Lake-N
- Поддерживает мобильные процессоры Intel® Alder Lake-N серии
- Один слот DDR4 SO-DIMM, поддерживает до 16 ГБ
- Трехканальный выход HDMI, DP, VGA
- 2/4 сетевых интерфейса Intel® i350 Gigabit с функцией POE
- Расширение четырех источников света
- Расширение 8 оптически изолированных цифровых входов и 8 оптически изолированных цифровых выходов
- Расширение PCIe x4
- Поддерживает беспроводное расширение WiFi/4G
- Встроенный порт USB 2.0 Type-A для легкой установки ключей
01. Интеграция системы управления роботизированной рукой:
- Основной блок управления: Промышленный ПК AK5 выступает в качестве центра управления роботизированной рукой, отвечая за получение инструкций от главного компьютера или интерфейса и обработку данных обратной связи с датчиков в режиме реального времени для обеспечения точного управления роботизированной рукой.
- Алгоритм управления движением: Встроенные или внешние алгоритмы управления движением управляют траекторией движения роботизированной руки и точностью движения на основе предварительно заданных параметров пути и скорости.
- Интеграция датчиков: Через шину EtherCAT или другие интерфейсы интегрируются различные датчики (такие как датчики положения, датчики силы, визуальные датчики и т. д.) для мониторинга и предоставления обратной связи о состоянии роботизированной руки в режиме реального времени.
02. Обработка и передача данных
- Эффективная обработка данных: Благодаря высокой производительности процессора N97 данные с датчиков быстро обрабатываются и анализируются, извлекая полезную информацию для управления роботизированной рукой.
- Передача данных в реальном времени: Обмен данными в реальном времени между компонентами роботизированной руки осуществляется по шине EtherCAT, при этом скорость дрожания достигает 20–50 мкс, что гарантирует точную передачу и выполнение инструкций управления.
03. Обеспечение безопасности и надежности
- Защита данных: Суперконденсатор и защита жесткого диска при включении питания обеспечивают безопасность и целостность данных при отключении электроэнергии в системе.
- Экологическая адаптация: Устойчивость к высоким и низким температурам, а также отсутствие вентилятора повышают стабильность и надежность промышленного ПК в суровых условиях.
- Диагностика неисправностей и раннее предупреждение: Интегрированные системы диагностики неисправностей и раннего оповещения контролируют рабочее состояние промышленного ПК и роботизированной руки в режиме реального времени, оперативно выявляя и устраняя потенциальные проблемы.
04. Индивидуальная разработка и интеграция
Исходя из структуры и потребностей в управлении роботизированной рукой, предоставляются соответствующие интерфейсы и модули расширения для достижения бесшовной интеграции с датчиками, исполнительными механизмами и другим оборудованием.
Контроллеры серии AK5 в журнальном формате от APQ, отличающиеся высокой производительностью, компактной конструкцией, высокой степенью адаптации к окружающей среде, безопасностью и защитой данных, а также мощными коммуникационными возможностями, демонстрируют значительные преимущества в шкафах управления роботизированными манипуляторами и других приложениях. Предоставляя стабильную, эффективную и гибкую техническую поддержку, они обеспечивают «скорость, точность и стабильность» роботизированного манипулятора в автоматизированных операциях, предлагая надежную поддержку для оптимизации и модернизации систем управления роботизированными манипуляторами.
Время публикации: 12 августа 2024 г.