机器人end-of-arm工具(eoat)现在是一个发展的温床。这也是任何机器人应用程序最重要的部分之一。行业专家的重要性不能被夸大效果器,和机器人之间的直接接口部分的处理或处理。

对象的多样性和复杂的机器人被要求操作和需要更多的用户友好的解决方案推动激进的变化,生新技术和供应商。另外增加的需求更高的速度和减少能源消耗大eoat制造商施压,举起他们的游戏之手。

机器人的手就像人类的手一样

五指机器人让我们看到了我们的未来。工程的壮举,这拟人化结束效应器拥有9个伺服器马达控制20轴,或关节。

“不仅模仿人手的大小和比例,但在所有的动作和灵巧的手,“说rj ruberti组长线性系统在morrisville schunk,北卡罗莱纳。

5指机械手仍有很长一段路要走，根据ruberti工厂的说法显示。这是主要面向羽翼未丰的服务机器人行业和领域的研发工作。

“大多数这类机械手的最终去向是大学。也就是说用于大学研究的课题。“ruberti说。“他们不会工厂自动化应用程序出售。如果它曾经被生产出来，被用户使用,这些都是批量生产和更便宜,这是可能的,它可以在一个自动化的应用程序。这就是为什么我们开发这些机器叨纸牙。如果我们要成为世界上最大的钳子公司,我们绝对要在技术上保持领先。”

“我们也有一个三指机器手与触觉传感器在每个手指上垫,“ruberti说。“所以当你控制,你可以看到手指扣人心弦的部分。“体育更稳健设计,三手指机器人手准备工业应用以及服务机器人。

您可能还记得看到schunk 3手指机器手加上一个通用机器人ur5臂引发去年11月在纳斯达克收盘阶段的故事？这一历史性事件标志着第一个全球交易推出的机器人股票指数基金对世界的影响。

“很容易让一个钳子来挑选处理一个小部分,“ruberti说。困难的是当你有很多不同的部分,或部分可能相似但不同的大小。真正困难的是如何不同的感受器结束你需要处理这个范围的部分。”

“我们有很多的解决方案,”ruberti说。“我们有办法,一个机器人可以快速切换工具。我们容易改变主意的爪的手指,允许您从一个手指套到另一个在几秒钟内。承认你需要专业的解决方案,但我们想让它尽可能容易。”

虽然领先eoat制造商正努力保持领先,其他人则完全改变了游戏规则。

干扰技术

初创于2012年,帝国机器人公司,照亮了高科技新闻频道与结束效应创新基于干扰过渡技术。在康奈尔大学的创意机器进化实验室现在是一个成熟的产品套件1月发布和销售工业自动化领域。

versaball?冲破传统的终端效应器类别,即机械、真空和磁性,创建自己的原型。其合作发明者和公司共同创始人描述独特的效应来实现。

“当我来到研究生院(康奈尔大学),两个同时发生的事情,我发现自己在他们交叉的地方工作,”约翰说修改,博士,波士顿的首席技术官帝国机器人。“有大量新兴趣干扰过渡技术在物理学界,在机器人技术方面有一个增加推动机器人研究圈子里的。”

他解释了美国国防高级研究计划局(darpa)赞助几个不同的研究项目,目的是开发机器人,这些机器人都柔软而灵活。

“利普森,当时我的教授与海因里希·jaeger谁是芝加哥大学的物理学教授,“盖尔说。“他们使用颗粒材料做软darpa可编程机器人发展项目。我开始使用颗粒材料来强化软机器人。之前不久我们开始关注机器手的相仿。”

盖尔之后,他们发现其他研究人员说在过去有过类似的想法。他的团队优势是专家颗粒材料和机器人技术。这让他们深入了解研究和获得更好的结果。最初的专利申请康奈尔在帝国机器人已经产生额外的专利。他解释了独特的效应结合真空和干扰技术普遍扣人心弦的过渡效果。

“它的工作方式是,你有一个气球膜内这种粒状材料。你吹入空气使流体化,使其柔软,然后你把它推到一个对象,它符合被动对象的形状。”

如何使用真空粒状材料(如真空包装的咖啡渣),迅速变硬坚定地把握对象。随后,正压是再次使用的过渡,有效地把气球变形状态和释放对象。

“干扰过渡本质上是一个玻璃化转变,”盖尔解释了。“这是一个从近似液态无序固体状态。有趣的,从制作的角度来看这样的爪是,你需要一个非常小的体积变化和温度没有变化很大的散装材料的硬度的变化。软的时候,我们的夹具时只有百分之一大于很难。”

莱姆球已经被用于选择和地点从塑料瓶子和杯子,智能手机和碎玻璃,甚至生鸡蛋。

用于工业用途

在康奈尔大学的实验室,研究团队与共同建立原型党气球充满了咖啡渣。目前的设计已经走了很长的路。现在帝国对员工有高分子科学家全职工作提高工业用气球膜材料的性能。

“我们将在实验室里工作了一个公式,测试它,然后把它制造更高的数量,基本上,我们混合你的弹性材料,任何你可能会发现在一个外科手套。耐用性是主要问题。”

帝国也在尝试不同的气球纹理,不同的应用程序可能会引入专业的气球。粒状材料也进化。

“我们通常需要使用较小的颗粒材料,典型的亚毫米波大小,这是一个权衡。你希望他们是非常小的,因为它有助于符合对象的形状。但如果他们太小,你有透气性问题,所以很难通过材料画一个真空。较小的颗粒也倾向于阻塞我们的过滤器,所以总是一个平衡。”

盖尔说的能量消耗与吸盘。节约能源,爪只使用空气在两个点,创建初始控制和释放对象。对象的转移过程中,夹具是密封的,所以它不使用任何空气。

他说他们独特的最终效应主要是解决应用程序目前还没有解决方案。

“需要大量的工程努力处理机器手臂、机器手等工具,特别是对于机器人集成商试图设计工业自动化生产线。人们会说我们喜欢的事情,我知道你versaball不是最佳,但是如果要做这个工作,它会把它做好,然后我可以有我的工程师工作在其他的事情。他们不需要花时间和金钱试图优化设计或追踪叨纸牙。”

最终效应确实有它的局限性,根据修改。“如果你试图捡起一个对象从侧面,对象通常是不够沉重的抵制力,所以对象将幻灯片,你不会得到任何地方。你必须销它反对的东西。”

他说交通工具不应该是一个问题。“如果你匹配的速度输送机机械臂,然后夹和对象不是彼此相对移动。无论对象是下来,如果你试图控制在中心,你会做的很好。”

最终效应主要是通过测试基础铰接的机器人,但修改表示,它将与所有不同种类的机器人。不过,他也注意到,因为它可以超过十分之一秒真空,他们无法充分利用三角洲和scara机器人速度,。

修改说他们收到很多请求创建组合两个或多个versaball单元的下巴,或者让他们头冲下,使用它们来固定对象。目前商用工具包包含一个3.5英寸的球,一个6.5英寸的球。他们正在考虑其他大小和调查特定的应用程序,如工件夹紧、食物、假肢,甚至水下应用程序。所有这些都是在实验室里在不同的发展阶段。

袋叨纸牙

传统的真空夹具制造商也努力保持领先。更快的速度、更高的性能和更低的能源消耗是大趋势。

“我们看到更多的产品被打包在站立袋和保利袋,”ed麦戈文说，他是北美销售和业务发展副总裁在hingham piab usa inc .)位于美国马萨诸塞州。“从金枪鱼到宠物食品,甚至麦片你开始看到在这些单口包。从机械的角度的挑战是如何抓住这些事情。他们不太好传统叨纸牙或吸盘,因为袋子折痕和表面积不同每次你把它捡起来。”

麦戈文说,曾经是一个控制和机器处理速度之间权衡这些类型的应用程序。你要么不得不速度减慢或超大的真空泵来弥补泄漏。芯片的pigrip?吸盘,扣人心弦的包照片中,解决了这个问题。

“很难得到一个密封,所以我们开发了这个袋子杯极其柔软,柔软的嘴唇很公司波纹管,”麦戈文解释道。“液态硅胶的嘴唇是创建一个真正的好站之间的密封袋,或包,和吸盘。”

“如果你捡起那个袋子与任何标准的吸盘,它不会工作得很好,”麦戈文说。“袋子将折痕,然后会有泄漏,则下降。这袋唇很好,他们可以用一个吸盘捡起来。”

吸盘与手指

“优势相比,常规夹紧端效果器是它的温和的产品,”麦戈文说。“pigrab爪是一种廉价的兼容爪相比更复杂的解决方案。”

麦戈文说,顺从的真空夹具是与最重要的视觉引导机器人专家之一,本挑选,这个想法是,它可能会被用于3 d随机本挑选应用程序。

piab的真空机械手不是唯一兼容爪处理易碎货物。

关键的接口

许多机器人用户没有意识到什么,强调麦戈文,吸盘在重要性的整体成功机器人工作单元。接口或吸盘是工具的关键部分。

“令人惊异的是我为什么工程师们将花很少的时间在确保他们有权利吸盘来处理他们的一部分,”麦戈文说。“吸盘是真的机器人之间的主界面,你处理end-of-arm工具和产品。你可以买一个80000美元的机器人,如果你有错误的指令,这将减缓下来。没关系什么大小你的机器人或多好,错误的指令将杀死性能。”

他说吸盘的选择需要发生在机器手臂之前工具设计。那个时候的关键问题需要问。

“我处理什么类型的材料?多孔、无孔的吗?变形,弯曲,有油吗?是什么性质的产品,我想移动,速度和与产品实际的主要问题是什么处理呢?什么类型的技术在吸盘,例如摩擦杯杯或袋,可以能够提供最好的密封?”

“如果你有一个可怜的吸盘设计,它将极大地影响你的机器性能,”麦戈文补充道。“这是一个大问题,这个问题很容易解决,并且它可以解决相对便宜。”

能源消耗

降低真空夹具的能源消耗是一个大趋势。piab研发了第一多级喷射真空发生器。

“piab不同于其他真空的制造商,我们有这个专利多级哄?技术”,“麦戈文说。“与一个单级文丘里喷嘴,我们通常有几个喷嘴从压缩空气中提取更多的性能。我们采取的排气出来的单级文丘里,我们再次使用,第二喷嘴。然后我们使用排气再次第三喷嘴。所以空气筋疲力尽的时候,在一个非常低的压力和你产生很多真空的流程,相当于速度。”

:“这是end-of-arm工具的关键麦戈文补充道。“结果是快速真空能量消耗较低。”

分散的真空

另一个节省能源是分散的真空系统。为此,piab正在努力减少发电机组件的重量,这样他们可以移动接近end-of-arm工具。

“有很大的能源效益可以分散真空系统时,“麦戈文说。“想想很长草,你必须通过吸空气。稻草的时间越长,越难疏散,吸盘在另一端。这就是为什么我们建议考虑分散真空系统的真空吸点。”

“与我们picompact?真空喷射器从发电机我们可以单独控制。我们可以把实际的真空引擎end-of-arm工具,但是所有的控制包括阀门、传感器和开关可以被分离和安装在机器人的重量不是添加到尾部效应。这是一个独特的设计piab。”

标准与定制end-of-arm工具

机器人的世界最终效果器-几乎一个行业上本身有一个持续的推拉之间的标准和自定义end-of-arm工具。

”有一个总体的趋势普遍效应,一个工具去接多个产品,它更倾向于标准化、“麦戈文说。“但是整体的趋势是朝着专业化、只是因为很多机器人公司推动了设计的最终效应积分器网络。集成商在很大程度上是设计最终效果器。”

韦尔登的解决方案,一个机器人在纽约积分器,宾夕法尼亚州,就可以证明。“终端效应器制造商通常提供的所有不同的组件end-of-arm工具,但他们完全不拉,”查尔斯?盖尔斯表示自动化销售的经理。“绝大多数的项目,我们做的,我们用我们的工程技术人员设计和开发自定义end-of-arm工具尽可能使用标准组件”。

韦尔登事实上设计并建造一个定制end-of-arm工具使用一个独特的磁性效应镗床机器管理应用程序结束。

“大型铸件我们处理了一个不寻常的几何图形,所以我们必须与磁铁供应商密切合作,”盖尔斯说。“这是一个独特的永久磁铁的工具,但它不是精力充沛,直到你旋转。让我们创建一个磁力只有当我们想要的,和做气动与使用电磁铁。过去,我们用不同的方式去掉的部分。但是这个旋转装置,misaligns两极这绝对是一个更好的分离部分的手段。”

“然后我们也认识到需要接真空数组,这样我们就可以把胶合板表分离层的部分,”他解释说。“我认为这是一个很好的使用磁铁能够接飞机,真空装置。这个想法来自我们的工程技术人员。”

他指出,真空eoat安装的工作单元的一侧,良好的使用面积。

“我们可能会有一些可伸缩的真空吸盘,中间呈v形弯机械臂,但在这种情况下,我们没有足够的空间,”盖尔斯说。”或我们可以使用规则的工具,但这种方法提供了更好的周期时间。”他指出,重要的是在设计阶段考虑到所需的空间,将所有的气动配件、电耦合和dress-out。

盖尔斯说的可伸缩线圈提供压缩空气软管上的发电机真空夹具。软管是美联储从开销所以没有运行在机器人手臂。

磁叨纸牙重

两个磁叨纸牙,一个卸载镗床和其他负载,被magswitch提供技术。这家公司的专利切换磁技术第一次在我们的雷达去年夏天当我们异形eoat趋势的这篇文章。

magswitch ar-series磁性夹具被设计用来处理不规则形状的零件,比如在韦尔登的机器管理应用程序。

“两个叨纸牙在这个应用程序中都是ar110 hdc和他们有能力适当的最大分离3300磅力杆鞋,”迈克尔?布兰查德表示工程经理magswitch技术公司在威斯敏斯特,科罗拉多。“北极鞋和装甲这些单位也由magswitch设计。”

“我们已经扩大了我们的应用程序援助计划包括电磁场仿真软件,”布兰查德说。“使用这种技术,我们可以准确地预测着部队自定义部分几何形状和材料的3 d cad文件和适当的材料特性”。

”的视频所示magswitch之前非常困难,”布兰查德解释道。“部分没有磁铁附近的高表面积或材料质量的脸,这将防止小磁铁和吸盘扣人心弦的部分。我们使用一个更大的磁铁与深磁场控制部分和在剪切成功。”

有一个更广泛的机器人、扩散,大量的不同风格和类型的end-of-arm工具已经完成在某种程度上在过去10年或15年,“韦尔登的盖尔斯说。“有一些概念的重用。但硬币广泛扩散的另一面是,机器人开始进入新的应用程序之前,他们没有,所以有开发新事物。”

无论是现有的设计,定制作品或颠覆性技术,机器人端感受器和end-of-arm工具将继续起着至关重要的作用。不仅在特定应用程序的成功,而且在机器人的普及在我们的工作和家庭生活。

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