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工业机器人的无线操作

作者:www.cechina.cn2015.02.05阅读 2828

  无线移动设备正逐步被应用于工业机器人的数据存取、编程和现场手动操作。古老的英语谚语 “这不是你父辈一代的……”,从来没有像现在这么贴切控制工程网版权所有,尤其是当后面加的名字是“机器人”的时候。在所有基于机器人的平台上,改变已经悄然发生,从乐高的头脑风暴教育机器人到重型工业机器人。
  仿真软件
  仿真软件开发的核心和关键是机器人仿真软件。数个移动应用软件已经被开发出来,可以用于机器人的监控、编程、调试和运行。在微软公司的Windows商店中,已经有四个类似的应用软件供下载,可以用于管理、移动、调整和调试,这些程序都运行在Windows8.1的平板电脑和工业触屏面板上。
  如果考虑基于因特网或者云计算的话,还有很多其它优势。举个例子,应用程序开发人员可以从机器人软件开发包(SDK)开始,来编制应用程序,处理非常具体的运行需求。这些程序可以发布在论坛或者Windows商店中,这和Willow Garage公司开发的机器人操作系统(ROS)软件非常类似。从网络下载库中的程序模块,可以集成到整个软件工程中,从而节省在监控和数据采集(SCADA)、图形用户界面(GUI)接口以及机器人应用开发上所需要投入的千上万美元费用。

图1显示用于机器人的无线网络的报警。ABB公司开发了数个移动应用程序,可以用于机器人的监控、编程、调试和运行。在微软公司的Windows商店中,已经有四个这种应用软件供下载:管理、移动、调整和调试,这些程序都运行在Windows8.1的平板电脑和ABB Cp600工业触屏面板上。图片来源:ABB

  无线安全问题
  在工业机器人的无线接入和运行方面,安全问题都位于用户和机器人OEM厂商所关注问题的前列。这都源于唯一控制点这一不可违反的原则。不论是对实时运行还是在内存中的程序,盲目升级导致它们执行未经批准的任务,对于机器人控制来讲,都是不合理的。应对该问题的一个途径就是通过一系列的“主控”活动CONTROL ENGINEERING China版权所有,避免写入逻辑和位置数据,或未经站在旁边“人”的批准而移动机器人。但是允许自由获取数据,除非安全措施被激活。

  无线控制机器人的五个趋势
  通过与罗克韦尔自动化公司的产品经理Rob Snyder的交流,笔者发现机器人领域可能会成为可靠无线通讯的受益者之一。2014年6月17日,在美国奥兰多的RSTechED活动现场,CONTROL ENGINEERING 采访了Snyder.他说,将机器人安装在自动导引车(AGV)上,可以实现机器人的无线控制。或者,使用适当的安全协议,可以通过移动设备完成对机器人的控制。
  最好使用工业接入点(AP)和无线客户端来确保可靠的连接、较低的延迟时间和较小的抖动。用于机器和成组设备的无线客户端,是连接中非常关键的环节,Snyder说,其重要性和性能出众的AP一样www.cechina.cn,但是在规划无线应用时控制工程网版权所有,经常被忽视。
  Snyder说,无线控制可以在更广泛的领域内获得应用。这些应用可能包括:
  1.用于固定节点的无线通讯,额外的人机界面(HMI)终端,或者连接到现有的自动化设备来获取数据。
  2.用于无线追踪和定位机器人控制工程网版权所有,从移动单元上中继位置信息到相邻的固定网络上。
  3.将机器人状态信息无线传递到移动平板、智能手机或类似智能手表的接口上,它可以像智能化的寻呼机一样工作。
  4.在某些需要机器大量移动的应用场合,使机器人在自动导引车上(AGV)移动,为多个工作站服务,或移动到任何需要的地方,是非常令人感兴趣的利润增长趋势。(在部件生产中,较少的重新定位,可以减少大量的时间,提高生产效率。)
  5.将信号传递给机器末端执行器。当通过无线向机器人工具(末端执行器)传递信号时,有线以太网模块连接器可以将有线连接时间控制在360ms以内,从而减少了机器人更换工具时的停机时间,降低了维护费用。
  通过和IT部门合作,而不是对抗,可以获得更好的工业无线技术应用。
  “在大多数情况下,IT会在工厂区域内建立无线网络。IT与运营/自动化部门的合作,是成功的关键。人性要优先于网络协议性能,” Snyder补充道,“无线网络就是共享的介质。”

图2显示的是通过无线接口完成工作对象的定义。应用开发者可以使用ABB公司的RobotStudio SDK (软件开发工具包)来编写应用程序,满足运行中的特定需求。ABB公司应对安全问题的一个途径就是通过一系列的“主控”活动CONTROL ENGINEERING China版权所有,避免写入逻辑、位置数据或未经站在旁边的“人”的批准而移动机器人。

  “小公司,尤其是崭露头角的新生代所拥有并运营的公司,将更容易接受新的无线机器人控制。”
  无线编程
  能应用于自动化生产线系统编程的无线技术还处于萌芽时期。通过技术开放交流、展览、研讨会,希望的种子已经播下,但是在大规模应用于工厂环境前, 需要完成大量的验证和技术培育工作以及安全方法论。然而,小公司,尤其是崭露头角的年轻一代所拥有并运营的创新公司,无疑将是接受新无线机器人控制的最佳选择。

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