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發(fā)布日期:2022-04-18 點擊率:114
瑞典研究人員說,他們可以通過使用一種算法優(yōu)化機器人手臂的運動,工業(yè)機器人能耗將降低達(dá)40%。該算法減少了機器人手臂的“加速和減速”操作,并縮短了其處于停滯狀態(tài)的時間,因為即便機器人不動也會不斷地消耗能量。
優(yōu)化不改變機器人的操作路徑,只改變其速度和操作序列。優(yōu)化機器人可節(jié)省相當(dāng)可觀的一筆潛在費用,因為在機器人密集型制造應(yīng)用行業(yè),如汽車行業(yè)中的車身操作,機器人可以替代大約一半的生產(chǎn)力。
“我們只是讓機器人運動速度變慢一些,而不是在執(zhí)行下一個序列之前等著其他機器人和機器追趕上來,”和通用電氣公司合作發(fā)起此項研究的查爾姆斯理工大學(xué)Bengt Lennartson教授解釋說。
“優(yōu)化也決定了執(zhí)行各種操作的順序,以最大限度地減少能源消耗——但是不降低總執(zhí)行時間,”他補充道。“因此,我們可以進(jìn)入現(xiàn)有的機器人模塊,在不影響生產(chǎn)或當(dāng)前周期的情況下,執(zhí)行快速優(yōu)化。”
為確保安全,在同一地區(qū)運行的不同機器人的動作需要協(xié)調(diào)。因此,優(yōu)化工具最初標(biāo)識了機器人可能會發(fā)生碰撞的地方,以及每個碰撞帶和每個機器人路徑的入口和出口的位置。
在查爾姆斯理工大學(xué)的機器人與自動化實驗室進(jìn)行的測試表明,單個機器人可節(jié)省能耗達(dá)15-35%,而對于多機器人系統(tǒng),可節(jié)省能耗達(dá)40%。
查爾姆斯理工大學(xué)的研究團隊(左起):克里斯多佛·本特松博士,
埃瑪·維達(dá)爾森和本特·倫納森教授。
“第一次測試結(jié)果顯示出了顯著的改善——如節(jié)約15-40%能耗——但結(jié)果仍是初步的,”幫助實施新的優(yōu)化策略的查爾莫斯研究員克里斯多佛·本特松博士說。 “為了估計實際的節(jié)能效果,進(jìn)一步測試是必需的。”
優(yōu)化程序首先記錄一個運行周期內(nèi)每個機器人的運動以及所有的碰撞帶,這個信息要通過算法來進(jìn)行處理,為該機器人產(chǎn)生新的控制指令。
“我們的目標(biāo)是使這種優(yōu)化標(biāo)準(zhǔn)化,從一開始就將此優(yōu)化技術(shù)嵌入機器人內(nèi),”本特森說。 “每一次對操作順序進(jìn)行調(diào)整,一次新的優(yōu)化就會默認(rèn)進(jìn)行。但我們都知道,要想將一個尚在研發(fā)中的產(chǎn)品進(jìn)行大規(guī)模生產(chǎn),這需要花費幾年的工程工作。
正在查爾姆斯理工大學(xué)進(jìn)行研發(fā)的機器人優(yōu)化工作是Areus歐盟項目的部分內(nèi)容,該項目正在開發(fā)硬件技術(shù)優(yōu)化雙向能量流動,改善工廠可再生能源的使用。該項目還開發(fā)了新的電力供應(yīng)系統(tǒng),將減少機器人自動化系統(tǒng)所消耗的能量。Areus聯(lián)盟有十名成員,分布在六個歐盟國家,其中包括戴姆勒、庫卡機器人和丹佛斯。
(文/Tina譯)
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