機(jī)器人應(yīng)用需要避免的十大誤區(qū)

機(jī)器人投資通常從幾萬(wàn)到百萬(wàn)美元，在第一時(shí)間作出正確的選擇并且避免常見(jiàn)的錯(cuò)誤是非常重要的，因?yàn)殄e(cuò)誤將導(dǎo)致不必要的開(kāi)支或者任務(wù)的延期。為了幫助工程師和設(shè)計(jì)人員避免最嚴(yán)重的錯(cuò)誤，文中列出了機(jī)器人應(yīng)用需要避免的十大誤區(qū)。

誤區(qū)一：低估了有效負(fù)荷和慣性

機(jī)器人應(yīng)用的誤區(qū)，排在第一位的是低估了有效負(fù)荷和慣性需求。通常大多是由于在計(jì)算負(fù)荷時(shí)沒(méi)有包括機(jī)械臂末端所裝工具的重量導(dǎo)致的。其次造成這個(gè)錯(cuò)誤的緣由是低估或者忽略了偏心負(fù)荷產(chǎn)生的慣性力。

慣性力有可能造成機(jī)器人軸的超負(fù)荷。在機(jī)器人中，旋轉(zhuǎn)軸的超負(fù)荷是很常見(jiàn)的。這個(gè)問(wèn)題不糾正也會(huì)對(duì)機(jī)器人造成傷害，減少負(fù)荷或者減小速度參數(shù)可以應(yīng)對(duì)這種情況。但是，減小速度將會(huì)增加周期時(shí)間，作為投資回報(bào)，減少一部分的周期在置辦機(jī)器人方面是排在首位的。這也是為什么負(fù)荷相關(guān)要素從一開(kāi)始就受到重視的緣由。

有效負(fù)荷非常重要，普通機(jī)器人技術(shù)參數(shù)給出的一些信息，都有細(xì)致的說(shuō)明，額定負(fù)載是在額定速度的情況才是有效的，抵達(dá)最大負(fù)載的其中一個(gè)重要條件就是要降低機(jī)器人運(yùn)轉(zhuǎn)速度，另外，過(guò)大負(fù)載也有可能破壞機(jī)器人的精度。

誤區(qū)二：試圖讓機(jī)器人做過(guò)多事情

有時(shí)，設(shè)計(jì)者要機(jī)器人承擔(dān)過(guò)多的工作導(dǎo)致機(jī)器人單元太過(guò)復(fù)雜。這一旦產(chǎn)生就很難確定正確的周期時(shí)間，或者給處置方案帶來(lái)困難，將因處置器速度限制而產(chǎn)生大量困難。而且這種錯(cuò)誤常常被放大，非計(jì)劃的停產(chǎn)將會(huì)導(dǎo)致龐大的損失。

另外一種情況就是機(jī)器人和工作單元的運(yùn)用超出了原設(shè)計(jì)的能力。當(dāng)增加的工作是在仿真之后才增加的，這時(shí)很容易呈現(xiàn)令人失望的情況。特別是在推進(jìn)計(jì)劃之前沒(méi)有做新的仿真，那么規(guī)則的循環(huán)周期就可能達(dá)不到。因此要保證機(jī)器人的一個(gè)循環(huán)周期在規(guī)定的時(shí)間內(nèi)，那么超出機(jī)器人能力的事情就得十分留意。

在使用機(jī)器人之前，一定要經(jīng)過(guò)模擬仿真，按照設(shè)計(jì)要求，肯定機(jī)器人應(yīng)用的行程負(fù)載，還有周期時(shí)間。

誤區(qū)三：低估了電纜的管理問(wèn)題

正如看起來(lái)很簡(jiǎn)單，也可能由于看起來(lái)過(guò)于簡(jiǎn)單，所以電纜管理經(jīng)常超負(fù)荷。但是，優(yōu)化到機(jī)械臂末端所裝工具的電纜或外圍設(shè)備的途徑，對(duì)于機(jī)器人設(shè)備的運(yùn)動(dòng)來(lái)說(shuō)是非常重要的。缺少對(duì)潛在問(wèn)題的估量將導(dǎo)致機(jī)器人為避免電纜糾纏和受壓而產(chǎn)生其他動(dòng)作。并且，假定不運(yùn)用動(dòng)態(tài)電纜或者減少電纜的壓力可能會(huì)導(dǎo)致電線的損壞和停機(jī)。

目前運(yùn)用的機(jī)器人末端執(zhí)行器（end-effector），一般是氣體驅(qū)動(dòng)或電器驅(qū)動(dòng)的，不可避免會(huì)有相應(yīng)的氣管或電纜銜接。大部分工業(yè)機(jī)器人的氣路和電器回路是走外面的，所以機(jī)器人運(yùn)動(dòng)控制的時(shí)間要留意；也有一部的工業(yè)機(jī)器人的氣路和電氣回路是內(nèi)置的，這就方便了，只需考慮手臂與末端執(zhí)行器的相對(duì)運(yùn)動(dòng)就可以。

誤區(qū)四：在選擇機(jī)器人之前應(yīng)考慮的問(wèn)題

經(jīng)過(guò)對(duì)每個(gè)場(chǎng)景應(yīng)用的考慮，當(dāng)系統(tǒng)安裝以后，就可以確定應(yīng)用是否是你需要的，以及避免由于可能呈現(xiàn)的錯(cuò)誤而構(gòu)成的嚴(yán)重超負(fù)荷。

還有就是機(jī)器人的工作行程也是要考慮的問(wèn)題之一。行程確定不能只按機(jī)器人技術(shù)參數(shù)的行程來(lái)確定能否可以達(dá)到要求，應(yīng)該考慮到末端執(zhí)行器安裝后機(jī)器人的運(yùn)動(dòng)軌跡能否抵達(dá)行程所需。這也是要中止模擬仿真的關(guān)鍵緣由之一。

不同的環(huán)境，會(huì)有定制的工業(yè)機(jī)器人，比如噴涂行業(yè)需求的是有防爆能力的工業(yè)機(jī)器人，這與標(biāo)準(zhǔn)的機(jī)器人就有所不同，還有潔凈室的運(yùn)用等等。還有機(jī)器人的可靠性與其缺陷率，消耗的電力等等都是選用時(shí)候必需考慮的問(wèn)題。

誤區(qū)五：對(duì)精確性和可重復(fù)性的誤解

一臺(tái)精確的機(jī)器是可以重復(fù)的，但一個(gè)可重復(fù)性的機(jī)器不一定具有精確性。可重復(fù)性是指機(jī)器人依照規(guī)則的工作路徑，在既定的位置中精確往復(fù)來(lái)表現(xiàn)的。

精確性是依照工作途徑精確地移動(dòng)到一個(gè)經(jīng)過(guò)計(jì)算的點(diǎn)來(lái)表現(xiàn)的。搬運(yùn)動(dòng)作中機(jī)器人經(jīng)過(guò)計(jì)算移動(dòng)到一些既定點(diǎn)的位置，運(yùn)用的是機(jī)器人的精確性能。精確性與機(jī)械耐受度以及機(jī)器人手臂的精確度有直接的關(guān)系。

精確性與機(jī)械手臂的機(jī)械精度有著極大的關(guān)系，精度越高，才能保證有精確的高速度，機(jī)器人減速器是保證機(jī)器人精度的一個(gè)重要的關(guān)鍵結(jié)構(gòu)。

誤區(qū)六：選擇機(jī)器人系統(tǒng)只依賴于控制系統(tǒng)的優(yōu)劣

大多數(shù)機(jī)器人制造商考慮更多的可能是機(jī)器人的控制器而不是機(jī)械性能。但是假定一旦配置了機(jī)器人，正常運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)間就主要依賴于機(jī)械的耐用性。機(jī)器人性能差，很可能不是由于控制器和電子設(shè)備差構(gòu)成的，而是由于機(jī)械性能不好構(gòu)成的。

通常選擇一個(gè)機(jī)器人系統(tǒng)是基于運(yùn)用者對(duì)控制器和軟件的知曉。假定在這方面機(jī)器人同時(shí)又有很出色的機(jī)械性能，那么這將是一個(gè)非常具有競(jìng)爭(zhēng)力的優(yōu)勢(shì)。相反，假定機(jī)器人在安裝以后需要不時(shí)地中止進(jìn)行維修，那么省時(shí)優(yōu)勢(shì)將被消耗掉。

機(jī)械部分是首先保證工業(yè)機(jī)器人性能的關(guān)鍵，精度、速度和耐用度，都與機(jī)械部分有著極大地關(guān)系。機(jī)器人的結(jié)構(gòu)比較簡(jiǎn)單，一般就是馬達(dá)與減速器，假如選用的機(jī)器人經(jīng)常需要維修減速器部分，或其他機(jī)械結(jié)構(gòu)，那是非常費(fèi)事的。

誤區(qū)七：缺乏正確的機(jī)器人知識(shí)儲(chǔ)備

機(jī)器人的制造商和系統(tǒng)集成商設(shè)計(jì)一個(gè)機(jī)器人單元通常都只是為一種應(yīng)用，但如果用戶沒(méi)有儲(chǔ)備機(jī)器人方面的知識(shí)，就有可能會(huì)面臨失敗。任何設(shè)備的使用時(shí)間是與用戶如何使用、維護(hù)設(shè)備緊密關(guān)聯(lián)的。一些第一次用機(jī)器人的用戶拒絕培訓(xùn)并不少見(jiàn)。機(jī)器人能堅(jiān)持正常工作至關(guān)重要的條件是充分了解機(jī)器人的能力并在工作范圍內(nèi)最佳運(yùn)用。

工業(yè)機(jī)器人是很特殊的設(shè)備，其操作復(fù)雜程度絲毫不亞于一臺(tái)數(shù)控機(jī)床。同樣的，運(yùn)用機(jī)器人需要熟習(xí)基本的工業(yè)機(jī)器人的安全操作學(xué)問(wèn)，否則對(duì)設(shè)備對(duì)人都是非常不安全的。機(jī)器人的使用者，一定要參加制造商系統(tǒng)的安全操作培訓(xùn)后，才允許上崗操作。

誤區(qū)八：忽視了機(jī)器人應(yīng)用的相關(guān)設(shè)備

示教器、通訊電纜以及一些特殊的軟件通常都是必需的，但是在最初的訂購(gòu)中很容易被遺忘。這將導(dǎo)致整個(gè)生產(chǎn)計(jì)劃的耽擱和超預(yù)算。選擇機(jī)器人相關(guān)設(shè)備時(shí)，要考慮自己的綜合需求。有種很常見(jiàn)的情況就是，顧客有時(shí)為了省錢(qián)而沒(méi)有將一些關(guān)鍵設(shè)備和機(jī)器人整合在一起，比如項(xiàng)目需要配置的相關(guān)設(shè)備、軟件等。采購(gòu)過(guò)程中，要按照項(xiàng)目的要求來(lái)考慮訂購(gòu)的相關(guān)產(chǎn)品。

誤區(qū)九：過(guò)高或過(guò)低估量機(jī)器人控制系統(tǒng)

過(guò)低地估量機(jī)器人控制系統(tǒng)能力將產(chǎn)生系統(tǒng)重復(fù)投資和超預(yù)算的費(fèi)用。在安全電路上采用雙重備份非常的普遍。而過(guò)高的估量控制系統(tǒng)能力將會(huì)產(chǎn)生額外設(shè)備本錢(qián)、返工以及誤工費(fèi)用等，嘗試控制太多的I/O端口和增加伺服系統(tǒng)是一個(gè)常見(jiàn)的誤區(qū)。

安全控制是一個(gè)非常重要的問(wèn)題，在考慮安全的同時(shí)，也要盡量?jī)?yōu)化應(yīng)用的安全邏輯信號(hào)，程序中的重復(fù)是不必要的。

誤區(qū)十：根本就沒(méi)有考慮到運(yùn)用機(jī)器人技術(shù)

遇到資金的限制、缺乏對(duì)機(jī)器人技術(shù)的了解和過(guò)去在使用機(jī)器人方面有過(guò)失敗的嘗試是很多人遠(yuǎn)離機(jī)器人技術(shù)的理由。但是為了在市場(chǎng)的最終競(jìng)爭(zhēng)中獲勝，需要糾正這種誤區(qū)，機(jī)器人技術(shù)的使用在很多情況下能提高效率，節(jié)約時(shí)間。尤其是對(duì)于簡(jiǎn)單的操作、重復(fù)工作是能夠利用機(jī)器人技術(shù)來(lái)提高生產(chǎn)效率的。在生產(chǎn)中的使用機(jī)器人，可以保證產(chǎn)品的良品率。

隨著機(jī)器人第七軸的出現(xiàn)，與機(jī)器人更好地配合應(yīng)用，使機(jī)器人利用空間更大化，應(yīng)用場(chǎng)景更多，所以機(jī)器人代替人工是遲早的事。