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                                                  皇冠现金网_家产呆板人要害技能说明

                                                  2018/07/04 作者:皇冠现金网 浏览次数:171

                                                    无论是德国率先提出的“家产4.0”观念,美国奉行的“先辈制造搭档相关”打算,照往日本正在实验的“伶俐制造体系”和中国工信部通过的“中国制造2025筹划”,这些都指向统一个方针,那就是但愿通过先辈的IT与自动化技能来促进制造业的刷新,以实现“智能化”,晋升服从,低落本钱。而要实现这个方针家产呆板人是不行或缺的一环。

                                                    早年,家产呆板人应用最为普及的是汽车制造业;此刻,家产呆板人制造企颐魅正全力向其他规模拓展。家产呆板人制造企业也如雨后春笋般不绝涌现,据统计仅客岁中国海内差不多增进了200多加家产呆板人制造厂商。对付家产呆板人的市场远景,业界都是同等看好,广泛以为将来5~10年将会迎来家产呆板人的一个发作期。不外,要想在这一海海潮中得益的话也并不轻易。由于家产呆板人涉及的体系相等伟大,仅焦点零部件就包罗了机器体系、节制器、伺服器和减速器等等。本刊就家产呆板人的要害技能题目采访了一些半导体厂商,具体先容了家产呆板人傍边的一些电子焦点零部件。

                                                    节制器平台之争

                                                    在Altera公司亚太区家家当务部市场开拓首席司理江允贵看来,有三个趋势在敦促着家产自动化市场的发杀青长。

                                                    一是,晋升能源服从,低落能源本钱;

                                                    二是晋升出产服从,这包罗成果安详、出产线的不变安详、掩护操纵职员的安详、以及呆板破坏的低落和更长的生命周期和靠得住度;

                                                    三是所谓的智能工场。而只有前面两个身分到达后,才有也许实现智能工场。他以为家产呆板人是自动化里的很要害一部门。

                                                    江允贵拿智能工场举例,他说此刻一个典范的的智能工场,从企业到工场,以及工场内如都是以家产以太网相毗连的,他以为用家产以太网代替传统的以太网,首要是由于家产以太网的及时性更好。家产以太网可以毗连主站和从站,毗连主站中的PLC、PAC/行为节制器和HMI,和从站中的伺服器、I/O模块等等。

                                                  家产呆板人要害技能说明

                                                    Altera公司亚太区家家当务部市场开拓首席司理江允贵

                                                    他进一步指出,着实家产呆板人就是由这些要害零组件组合而成。由这些主站和从站可以组合成一个家产呆板人,也可以做成一个CNC,CNC也是工场自动化的一个要害。

                                                    固然家产呆板人可以当作是由上面的零组件组合而成,但详细到家产呆板人内里的话也会有所差异。家产呆板人的首要布局有呆板人的节制器和伺服器。今朝来说家产呆板人有两轴、3轴的、最高也有7轴的。不外常用的是3~6轴的SCARA或Delta机器手臂。

                                                    因为中国事出产制造大国,因为缺工,智妙手机和汽车制造商的需求,家产呆板人市场增添很是敏捷。江允贵暗示,对付家产呆板人的主控平台来说,一样平常都是以基于PC的X86的工控机为主,出格是在西欧家产呆板人市场。一样平常在这样的X86平台上,FPGA是作为帮助存在的,首要充当加快的成果。在一个X86工控机主控平台上常常会呈现多张PCI-E或PCI卡来实现多轴节制成果。不外这样的主控平台一样平常用于较量高端的家产呆板人傍边,由于它机能高,本钱也高。

                                                    尚有一种主控平台是用多焦点的高端DSP为焦点计划的,不外不是很常见的。

                                                    其它尚有嵌入式主控平台。江允贵暗示,今朝Altera正在存眷这部门的市场。他们但愿可以行使单芯片就能实现家产呆板人的节制,而不必要昂贵的X86平台再加上FPGA来做呆板人的节制。

                                                    家产呆板人的种类较量多,其最首要的成果有焊接、搬运、摆放、切割和喷漆等等。凭证应用场景的差异,呆板人的计划要求也会纷歧样,好比有的必要高速手臂、有的必要慢速、有的必要扭力大、有的必要很高的慎密度等等纷歧而足。

                                                    “近期Altera就操作单颗SoC芯片建造出了一个快速、摆放型家产呆板人参考计划方案。”江允贵这样对本刊记者暗示。该家产呆板人的主站节制平台由基于Cyclone V SoC的开拓板实现。可以应用在出产线上,包罗螺丝的摆放,饮食业中食物(利便面,糖果等)的摆放。对摆放型家产呆板人来说,速率和准确度是最重要的参考指标,由于只有这样才气提跨越产服从。“为到达高速和高准确度的指标,我们在这个参考计划中回收了今朝最受接待的EtherCAT家产以太网。EtherCAT属于以太网,但颠末我们改善物理层后,可以到达更好的及时性。”江允贵暗示。

                                                    为了证明这个家产呆板人的机能,他通过视泼魅展示了该摆放型家产呆板人在下跳棋、巡边和画圆周等行为方法。他以为这三个行为方法可以很明明地看出呆板人的效能。

                                                  家产呆板人要害技能说明

                                                    基于Altera Cyclone V SoC的单芯片家产呆板人体系架构

                                                    今朝市场上还较量少见行使单芯片来实现家产呆板人的主站节制。从图2中的体系架构图中可以看到,在主芯片的Cyclone V SoC中,双核Cortex A9 ARM有一个核用作行为节制,另一个核用来做EtherCAT主站。双核各自认真本身的成果,行为节制成果首要认真呆板人3只手臂的和谐事变,算法都放在ARM中。FPGA首要用来做Nios软核成果。通过FPGA中的MAC出去往后,毗连了3个伺服驱动器。据江允贵透露,参考计划中的伺服驱动来自台达。每个伺服驱动内里都有一个FPGA用来做EtherCAT接口。今朝伺服驱动里的算法照旧通过DSP来实现的。

                                                    “虽然,我们并不做呆板人的开拓,只是提供一个参考计划,证明单芯片也是可以实现呆板人主站节制的。”江允贵这样暗示,“我们可以把我们的履历分享给呆板人制造商,辅佐他们快速制造生产物来。”

                                                    不外他也坦承这种单芯片方案对西欧呆板人厂商并没有太大的吸引力,他们更乐意行使X86平台。反而是亚太区的呆板人厂商更乐意接管。由于单芯片方案不只可以辅佐低落本钱,也可以让他们出产差别化的产物,以停止与西欧呆板人厂商直接竞争。

                                                    伺服器理会

                                                    若要家产呆板人的机能满意需求,除了要有好的主控平台外,还必要很是好的伺服器和慎密算法。伺服器包罗有传感器、伺服电机、电机驱动和处理赏罚器等等。慎密算法与传感、驱动和处理赏罚痛痒相干。

                                                    今朝呆板和天然的交互照旧一个难度很大的课题,呆板人的视觉、感受等都异常有限,精准的举措节制也会受到诸多限定。为了应对上述题目,使呆板人越发贴近人类的第一步就是添加更多的传感器。德州仪器中国区市场开拓高机能模仿产物营业拓展司理信本伟认为可以给呆板人插手情形光传感器。他指出德州仪器的ALS OPT3001可以匹配人类眼睛所吸取的光谱,“见我所见”。其它LDC1000传感器可以或许以“亚微米”的精度感知位移,并像任何准确闭环节制一样向节制体系举办反馈,行使该传感器可以让呆板人的举措越发流通,天然。

                                                  家产呆板人要害技能说明

                                                    德州仪器中国区嵌入式产物营业拓展总监吴健鸿

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