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安徽合动智能科技有限公司
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工业1.0的特征是机械化工业2.0的特征是电气化工业3.0的特征是信息化工业4.0的特征是网络化工业4.0的机器人
工业 1.0 的特征是机械化
工业 2.0 的特征是电气化
工业 3.0 的特征是信息化
工业 4.0 的特征是网络化
工业4.0的机器人，完成的自动化生产工作，10%不到，大量的生产工作还需要靠人工
工业5.0,时代，是人机协作新时代，能解决40%以上工业生产自动化的问题。
在生产过程中，机器人只有与工人或操作人员的频繁良性协作，其自动化才能更好的发挥潜能。
传统工业机器人在自动化生产中，往往需要繁杂的编程和漫长的精力做设定，而能够做到的也仅仅是按照既定的程序进行工作。
新型协作机器人能够直接与人类员工并肩工作。在人机协作领域中，人与机器得以互补和促进。工人可以加入人性化元素，使产品个性化，而协作机器人可以事*行产品加工，或是为工人备妥需要加工的产品。
机器人的使用不代表工人将被替代，而是增强工人的能力，并且让他们能够使用协作机器人作为多功能的工具，例如将其作为螺丝刀，包装设备和码堆机等等，从而完成更加繁重和危险的工作。
新型协作机器人能够与工人们共享空间，并肩工作而无需使用安全隔离，而且允许员工随时检查生产进程，灵活掌控生产过程。
协作机器人需要具备这些特性：操作灵活安全，易编程。只有具备这些先决条件，人机互动协作才能蓬勃发展。
合动智能协作机器人控制技术
合动智能除了实现协作机器人关键的电机驱动器，还在控制器上进行了深入的研究，特点如下：
l 采用TMS320F28335 DSP处理器
l 能实现4-6轴的点到点的控制
l 采用CAN总线(可定制升级EtherCAT,可定制开发)与驱动器进行通讯
l 支持碰撞保护
l 支持拖动编程
l 支持G代码
速度前瞻
在激光切割、二维绘图、二维快速定位等运动控制过程中，CAD/CAM 系统以直线代替曲线进行轨迹拟合，生成的数控代码往往由众多的微小直线段G代码组成，再经过数控系统解释、执行，实现对机械平台运动的控制。如果采用每一段轨迹都进行通常的加速、匀速和减速停止的运动控制，则在加工过程中存在电机加减速频繁、噪声大、加工表面质量不好和加工效率低等问题。
本公司针对此问题，开发了速度前瞻算法，提前对后续三条路径段的情况进行处理，对最近的三条线段共多个点速度进行前瞻处理，根据每段的线段长度、进给加速度、X轴、Y轴速度和转弯角度的速度约束条件，计算这三条线段的合理的加减速控制，实现路径段之间的进给速度高速衔接，极大提高运行的速度和降低运行过程中的抖动。
下图为采用该算法测试的不规则运动轨迹的案例，下图黑色曲线为运动轨迹，共有90个数据点，89条线段，图中红色曲线显示的是每条线段对应的速度曲线，每条线段表示起始速度和终止速度。
速度前瞻实验曲线
圆弧过渡
若要提高加工速度又要避免冲击，通常有下面两种解决方案：一是拐点处降速，即降低矢量插补速度的大小，二是拐点处的平滑过度。而对于方案一，若每一处拐点均将速度降到一个设定值，则会降低总体效率。故需要研究一个算法，来计算处理每一个拐点处的降速问题，根据拐弯处的矢量速度的夹角的大小降到相应的速度，使得提高总体加工效率的同时又要避免冲击；对于方案二，可以采用圆弧过渡法进行平滑过渡，用该方法来处理两相邻运动矢量衔接处的速度，过渡小圆弧的半径可以随着误差的变化而自动调整，衔接处的速度为小圆弧的加工速度，能实现更平稳的运动。
圆弧过渡实验曲线
以上是两个不规则图，个图只画出直线运动的部分，圆弧过渡的部分没有画出；第二个用绘制圆弧指令把圆弧也画上，在转弯较大的地方会进行圆弧过渡。采用圆弧过渡后，能取得下图所示更平稳的速度：
圆弧过渡速度曲线
如果仅有速度前瞻而没有圆弧过渡，速度曲线为：
速度前瞻速度曲线
因为在相邻线段过渡时，速度不需要降底到速度前瞻得到的转弯速度即能实现过渡，因而速度曲线会更加平滑，因为增加圆弧过渡后平均速度会增加，运动的速度会更快和更加平滑。
拖动编程
随着机器人技术的日益成熟以及应用的不断普及，机器人正逐渐融入社会生产、生活的各个方面，并发挥越来越不可替代的作用。在“工业 4.0" 和 “中国制造 2025"的背景下，为了适应现代工业快速多变的特点以及满足日益增长的复杂性要求，机器人不仅要能长期稳定地完成重复工作，还要具备智能化、网络化、开放性、人机友好性的特点。作为工业机器人继续发展与创新的一个重要方面，示教技术正在向利于快速示教编程和增强人机协作能力的方向发展。
1) 基于力矩控制的零力平衡的机器人直接示教编程
这是一种更为直接和*的机器人拖动示教编程方法，借助机器人的动力学模型，控制器可以实时地算出机器人被拖动时所需要的力矩，然后把提供该力矩给电机使得机器人能够很好地辅助操作人员进行拖动。力矩的计算如下列公式所示：
其中
公式中的
是通过逆动力学算得的电机所需要的力矩，其计算公式包括惯性力项、 科里奥利力和离心力项、重力项 以及摩擦力项，其中摩擦力模型可以分解为粘性摩擦力项、库仑摩擦力项以及补偿。该算法的优势主要如下：
(1) 零力控制方法对操作者更加的友好，在精确的动力学模型的帮助下，拖动机器人时要克服的机器人自身重力，摩擦力以及惯性力都得到了相应的电机力矩的抵消，使得机器人能够轻松的拖动。
(2) 算法也保证了当外力被撤销时，机器人能够迅速地静止在当前位置，保证设备和操作人员的安全。
(3) 在动力学模型中，各关节的力矩是可以单独控制的，所以机器人的拖动点不再被固定在机器人末端或者多维传感器上，操作者可以在机器人任意位置去拖动机器人，使操作更加灵活多变。
2) 合动智能机器人的拖动编程技术
针对当前的主流应用需要，合动智能已开发出能够应用于协作机器人上的拖动示教技术。该技术以基于力矩控制的零力平衡的机器人直接示教为基础，实现了无传感器（sensorless）的基于力矩控制的零力平衡拖动示教。
这种拖动示教方法，除了具备上述的基于力矩控制的零力平衡的机器人直接示教外，还有着一个最主要的优势，就是无需外加关节力矩传感器，降低成本，同时也提高算法的通用性。
整机参数
技术参数
力灵敏度
小于5N
位移精度
0.5mm
初始响应时间
0.2s
反馈频率
500Hz
特点
◇ 力灵敏度高
响应速度快，可以实现外部受力的快速反馈
◇ 位移精度高
可以实现空间位置的精确移动
◇ 拖动方向系数可调
拖动过程灵活
◇ 操作简单方便
◇ 应用领域广
应用
◇ 支持多种标准机器人，兼容UR等多个品牌机器人通讯协议，无需二次开发。
◇ 适用于医疗辅助、打磨、涂胶、人机协作、引导定位、焊接、上下料等场景
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