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嵌入式机器视觉的国内外码垛机器人发展现状

时间：2017-12-14 来源：机器人在线 阅读：8646
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4  码垛机器人的研究与现状

码垛机器人就是应用在工业生产活动中用以代替人来完成高密度、重复操作的工业机器人。通俗来讲，码垛就是按照码放要求，将指定目标从起始点移动到码放点的一种操作。随着高端装备制造业与物流业的快速发展，码垛机器人在工业生产中的应用也越来越广泛。

1  国外码垛机器人发展现状

工业机器人是最近半个世纪以来才出现并发展的。最早将工业机器人技术用于物体的码放和搬运是日本和瑞典，20世纪70年代末日本第一次将机器人技术用于码垛作业。普遍看来，西方发达国家的自动化程度和工业机器人的研发和应用领广泛，发展迅速。如日本的FUJI系列，德国的KUKA系列，瑞典的ABB系列等，见图1.3。
 
Hershey公司使用3台MOTOMAN码垛机器人协同工作，在不同生产线上实现了不同类型纸箱的集中码垛。如果纸箱尺寸发生变化，通过改变示教程序，可以很方便转换码垛目标。纸箱码垛系统如图1. 5所示。
 

2  国内码垛机器人发展现状

受历史条件和经济因素影响，我国机器人产业起步较晚，近30年来发展缓慢直到改革开放，随着我国工业水平的不断提高，对工业自动化需求的不断加深，我国工业机器人的研究才开始快速发展，码垛机器人的研发与应用才更加广泛。
目前，我国自主研发的码垛机器人结构分为直角坐标型和关节型。直角坐标型码垛机器人为4轴机器人，分别对应直角坐标系中的X轴、Y轴和Z轴，以及Z轴上的一个旋转轴。直角坐标机器人通过驱电机的转动带动同步带运动，同步带带动直线导轨上的滑块运动。直角坐标机器人定位精度高、容易进行轨迹规划，但不够灵活，智能化水平还不高。典型的直角坐标型机器人如图1.7所示。
 
相对而言，关节型机器人就像人的手臂，操作灵活，占地空间小，应用更为广泛。沈阳新松机器人自动化股份有限公司为是我国第一家具有自主知识产权的机器人供应商，该公司生产的6轴码垛机器人己经能够量产，并达到国际先进水平。图1.8所示为新松码垛机器人系统。
 
苏海新等人开发了新型工业码垛机器人，其主体是基于平衡吊原理的七杆机构，具有4自由度;同时开发了配套的分布式控制系统，简化了机器人操作步骤。李成伟等人研究设计了一种4自由度并联关节式搬运码垛机器人，只需更换手爪，即可对硬纸箱、塑料箱、袋状物、盒装物等搬运码垛。
尽管在码垛机器人领域，我国自主创新的步伐也在加快，但是对于关键技术例如伺服电机、机器人控制器等的研究却始终落后于发达国家。同时，工业生产环境并非实验室条件下的理想状态，码垛机器人的码垛能力、智能化有限，可靠性、稳定性需要提高。
 
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