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简析智能机械手的关键技术

发布时间:2021/03/11 16:27:22 来源:钜商网服务中心

       我们正在逐步进入老龄化社会,劳动力数量减少与人们需求之间的矛盾逐渐凸显。我们周围出现了许多机械手以代替人工。本文中,钜商网二手设备平台的小编将从工业、生活和农业等方面为大家介绍机械手的发展现状,并简要分析机械手的关键技术。


1智能操纵器的应用状况

1.1工业方面

       智能操纵器的应用主要在热加工、冷加工以及某些组装,拆卸和装配中。铸造,锻造和焊接等热处理的工作环境恶劣,使用机械手可以实现安全有效的工作,并可以提高产品质量。在某些冷作自动生产线中,尤其是在加工小型精密零件时,机械手的优势更加突出。在此阶段,工件的安装以及工具的更换基本上都可以通过机器人来完成。 

1.2在日常生产和生活方面

       随着科学技术的发展,越来越多的智能机械手将出现在人们周围。例如,照顾老人和儿童的机器人已经成型;协助消防员完成高温消防任务的机器人已投入使用;帮助人们烹饪和洗碗的机器人即将进入人们的生活; 用于在海滩上捡垃圾的智能机器人也正在开发中。 这些机器人的执行器需要越来越复杂的智能机械手进行协作。

1.3在农业采摘方面

       在农业方面,国外开发的机械手主要用于水果采摘行业。 西班牙研究人员设计的操纵器可以根据柑桔的大小,形状和颜色判断柑桔的优劣或是否成熟。成熟后,最后确定是否满足采摘条件。比利时开发的苹果采摘机体积大,非常适合大规模采摘。机械手的重量大且不能升高到很高的高度,因此适用于较小的植物。日本的用于番茄采摘的机械臂具有7个自由度。 它使用相机拍摄照片,使用传感器识别水果,并使用双目视觉进行定位。在稳定工作的过程中,机器人以每分钟约8个的速度采摘西红柿,成功率高,但在采摘的水果密集的地方不能完成采摘。总体而言,国外对农业机器人的研究相对成熟,但是由于气候,土地和种植方式的多样性,对机器人的研究尚未得到广泛推广。

 

2关键技术应用研究

       在此阶段,大多数操纵器都有一个目标,通常仅执行一个或两个任务。在生产成本方面,如果使用通用机械手,则一只手可以用于多种目的,并且该机械手可以安装在不同的平台上以实现不同类型的操作。另外,机械手越灵活,在工作过程中对目标的损害就越小。因此,设计一种多样化,通用,稳定,灵活的机械手具有重要意义。这要求在智能识别技术,机械车身技术,控制技术和柔性材料的应用方面取得突破。下面,钜商网二手设备平台的小编将以水果采摘为例,与大家简要分析一下这些关键技术。

 

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2.1智能识别技术

       从智能识别的整个过程来看,它包括照相机技术,光电转换技术,图像信息处理技术和智能判断技术等综合技术。在水果采摘或目标采集过程中,要实现智能化和自动化,就必须实现对象的智能识别。为了实现智能识别,必须首先执行图像采集。图像采集非常重要,因为它与随后的判别结果直接相关。因此,在进行图像采集时,有必要根据工作距离合理地调节焦距,以获得最佳图像。当今的图像识别技术具有适应能力差的缺点。如果收集的图像由于强噪声而失真或受损,则无法获得理想的判断结果。在智能识别技术的实际应用中,经常会有很多不利因素。例如,在拾取过程中,机械臂的快速移动会影响拍摄光线并引起错误;由于遮挡和其他因素,可能会无法识别不同角度的果实(即识别不全);天气因素造成的光线太强或太弱都会导致数据提取错误,从而导致判断结果不正确。必须尽可能避免这些不利因素,这要求后续的数字图像处理技术,信息提取技术和判别技术要更加智能

2.2机械本体技术

       为了防止机器人在采摘水果或收集目标时刮伤目标,通常使用较软的材料接触目标,但是目标是否会损坏取决于夹持力。最大夹紧力为最佳值是确保不夹住目标物的最大值。在相同的驱动力下,决定夹紧力的基本因素是机械手的尺寸,因此确定目标是否可以被完美拾取的关键是机械手的关节尺寸是否合理。通常,在设计尺寸时,需要根据经验粗略地测量并计算机械手的尺寸,然后进行三维建模。将三维模型导入运动学和动力学软件,以获得运动数据和功率数据,并适当调整设备的形状。以获得最佳的运动路线和夹紧力。该方法周期短,节省成本,实现了机械手的优化设计。

2.3灵活的技术

       采摘机械手是完成水果和蔬菜采摘的执行器。需要选择适当的柔性材料和柔性技术,以确保在采摘过程中不会损坏果皮。在水果和蔬菜的采摘中,考虑到易损坏果皮,末端执行器和果皮的接触部分经常使用柔性橡胶,并且在柔性夹持部分中安装了薄膜压力传感器。这样,采摘机械手可以具有力反馈功能,并且控制器可以根据该伺服系统的反馈力来调节抓握力,以免损坏水果。现有采摘操纵器的手动设计通常基于仿生概念。指垫采用抗老化的橡胶材料制成,模仿手指的指纹图案,提高了夹持过程中的摩擦力,增加了抓握目标。时间的稳定性,解决了采摘水果时滑倒的问题。

 

3结论

       人工智能技术的发展为智能机械手的发展开辟了新的世界。本文在介绍智能机械手在农业,工业和人们日常生活中的应用现状的基础上,研究了机械手的关键技术,包括智能识别,机械机构设计,控制策略和柔性技术。钜商网二手设备平台近期有一大批精锐、有信、群宝机械手出售,欢迎点击下方链接详细了解。

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