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機(jī)器人領(lǐng)域中的計量自動化簡介

在過去的幾十年中，工業(yè)機(jī)器人的使用迅速增長。許多行業(yè)都采用了它們。對于某些人來說，它們已成為該行業(yè)成功不可或缺的一部分。

例如，汽車和航空部門嚴(yán)重依賴機(jī)器人來使生產(chǎn)線自動化。隨著這些機(jī)器人針對新的和更復(fù)雜的任務(wù)而開發(fā)，對它們每次精確的要求變得至關(guān)重要。

這就是計量學(xué)（測量科學(xué)）的介入之處。響應(yīng)于測量和糾正機(jī)器人自動動作的需求，出現(xiàn)了自動計量領(lǐng)域。

具有直接計算機(jī)控制（DCC）的坐標(biāo)測量機(jī)（CMM）已開發(fā)用于審核各種應(yīng)用中使用的自動機(jī)器人。這些自動化計量解決方案通常集成在機(jī)器人自動化流程中，以提供直接反饋并實時糾正錯誤。

使機(jī)器人更加準(zhǔn)確

建立計量自動化的主要動力是工業(yè)自動化的進(jìn)步。工業(yè)機(jī)器人已被許多行業(yè)廣泛采用以使生產(chǎn)線自動化。

長時間進(jìn)行的重復(fù)運動中的小錯誤可能會導(dǎo)致大錯誤，這阻礙了它們在航空業(yè)的應(yīng)用。科學(xué)家們認(rèn)識到需要提高其準(zhǔn)確性，以使其適合該行業(yè)。

計量允許機(jī)器人以完美的精度進(jìn)行構(gòu)建

人們認(rèn)識到，計量學(xué)可以消除機(jī)器人自動重復(fù)運動造成的錯誤。通過在設(shè)定的姿勢數(shù)量上測量機(jī)器人的復(fù)雜運動，該數(shù)據(jù)可用于計算并自動校正機(jī)器人的運動，從而使它們具有最高的準(zhǔn)確性。

當(dāng)以這種方式使用計量學(xué)的研究首次開始時，科學(xué)家面臨著一項重大挑戰(zhàn)，因為很難從機(jī)器人在不同溫度范圍內(nèi)進(jìn)行準(zhǔn)確的測量。

激光干涉儀是進(jìn)行所需測量的首選設(shè)備。但是，依賴于進(jìn)行精確計算的激光束很容易受到干擾的干擾。這導(dǎo)致不得不再次開始該過程，并阻止了激光干涉儀適合于進(jìn)行機(jī)器人自動化的調(diào)整。

現(xiàn)代計量自動化

現(xiàn)代計量自動化始于使用集成在機(jī)器人中的跟蹤器來測量實際位置，并將其與理論和預(yù)測位置進(jìn)行比較。發(fā)生不匹配時，使用該軟件進(jìn)行調(diào)整。

這是一種成功的方法，許多制造商都開發(fā)了自己的此技術(shù)版本。隨著時間的推移，這導(dǎo)致需要開發(fā)機(jī)器人校準(zhǔn)套件來協(xié)調(diào)校準(zhǔn)過程和平臺。在這一點上，該軟件還能夠補(bǔ)償熱變化的影響。

盡管計量自動化仍然植根于相同的基本方法中，但是它已經(jīng)取得了重大進(jìn)步，可以進(jìn)一步改善機(jī)器人自動化。

激光跟蹤儀已更新，能夠測量整個六個自由度。這意味著需要較少的姿勢來獲取足夠的信息，以便在校準(zhǔn)周期內(nèi)對機(jī)器人的末端執(zhí)行器進(jìn)行校正。

這一發(fā)展極大地推動了計量自動化，因為它不再需要校準(zhǔn)機(jī)器人。相反，跟蹤器可以實時校正末端執(zhí)行器的位置。

這些新的跟蹤器使自動化最終在飛機(jī)制造中變得司空見慣。在能夠?qū)崟r進(jìn)行校正之前，自動化機(jī)器人仍被認(rèn)為在飛機(jī)構(gòu)造的領(lǐng)域，許多關(guān)鍵部件的精度還不夠。現(xiàn)在，即使是必須在特定距離對機(jī)身部分的縱梁進(jìn)行放置也都是通過自動化來完成的。