新概念機(jī)器人及其關(guān)鍵技術(shù)
航空制造的特點決定了必須針對特定部件和工藝定制開發(fā)制造機(jī)器人，當(dāng)前還有一些領(lǐng)域亟待新型機(jī)器人解決方案以提升效率和精度，如狹小空間裝配、極端尺寸裝配；同時，還存在一些不能完全由機(jī)器人替代人類完成的任務(wù)，需要人類和機(jī)器人在同一區(qū)域共同工作。新概念機(jī)器人分為兩類，即新構(gòu)型靈巧機(jī)器人和自主式協(xié)作機(jī)器人，兩者之間依具體任務(wù)也可能存在交叉。
新構(gòu)型靈巧機(jī)器人
面向航空制造的新構(gòu)型靈巧機(jī)器人主要包括柔性關(guān)節(jié)機(jī)器人和并聯(lián)運動機(jī)器人，它們最大的特征在于不同于傳統(tǒng)工業(yè)機(jī)器人的構(gòu)型，以獲得更大的運動自由度。
柔性關(guān)節(jié)也被稱為“蛇形臂”，一般可以驅(qū)動30倍于直徑的臂長，其挑戰(zhàn)在于如何輸送能量，以及在緊湊的結(jié)構(gòu)中實現(xiàn)高動力輸出。蛇形臂采用不銹鋼線纜連接機(jī)器人的各個關(guān)節(jié)，將機(jī)器人基座內(nèi)多達(dá)50個無刷換向直流電機(jī)的機(jī)械動力輸送進(jìn)蛇形臂，在產(chǎn)生足夠扭矩的同時讓每個關(guān)節(jié)可以獨立旋轉(zhuǎn)90度角。
并聯(lián)運動機(jī)器人是一項專利技術(shù)，突破了以往機(jī)器人自由度只能以串聯(lián)方式得到的限制，也解決了以往并聯(lián)構(gòu)型無效自由度多、關(guān)節(jié)結(jié)構(gòu)復(fù)雜、制造困難、剛性要求高、無間隙以及成本高等挑戰(zhàn)。并聯(lián)運動機(jī)器人實際上構(gòu)成了一個金字塔形移動的三腳架，通過3個并聯(lián)執(zhí)行器依次連接2個串聯(lián)執(zhí)行器和1個末端執(zhí)行器，以6個節(jié)點形成10個自由度，更好地實現(xiàn)了柔性與剛性的結(jié)合。