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工業級運維機器人在電力領域的應用
admin 2018-11-09 701次

工業機器人是面向工業領域的多關節機械手或多自由度的機器裝置,它能自動執行工作,是靠自身動力和控制能力來實現各種功能的一種機器。它可以接受人類指揮,也可以按照預先編排的程序運行,現代的工業機器人還可以根據人工智能技術制定的原則綱領行動。

一、工業級機器人特點:

(1)可編程。生産自動化的進一步發展是柔性啓動化。工業機器人可隨其工作環境變化的需要而再編程,因此它在小批量多品種具有均衡高效率的柔性制造過程中能發揮很好的功用,是柔性制造系統中的一個重要組成部分。

(2)擬人化。工業機器人在機械結構上有類似人的行走、腰轉、大臂、小臂、手腕、手爪等部分,在控制上有電腦。此外,智能化工業機器人還有許多類似人類的“生物傳感器”,如皮膚型接觸傳感器、力傳感器、負載傳感器、視覺傳感器、聲覺傳感器、語言功能等。

(3)通用性。除了專門設計的專用的工業機器人外,一般工業機器人在執行不同的作業任務時具有較好的通用性。比如,更換工業機器人手部末端操作器(手爪、工具等)便可執行不同的作業任務。

(4)工業機器技術涉及的學科相當廣泛,歸納起來是機械學和微電子學的結合-機電一體化技術。第三代智能機器人不僅具有獲取外部環境信息的各種傳感器,而且還具有記憶能力、語言理解能力、圖像識別能力、推理判斷能力等人工智能,這些都是微電子技術的應用,特別是計算機技術的應用密切相關。因此,機器人技術的發展必將帶動其他技術的發展,機器人技術的發展和應用水平也可以驗證一個國家科學技術和工業技術的發展水平。

二、工業級機器人技術原理:

(1)開放性模塊化的控制系統體系結構:采用分布式CPU計算機結構,分爲機器人控制器(RC),運動控制器(MC),光電隔離I/O控制板、傳感器處理板和編程示教盒等。機器人控制器(RC)和編程示教盒通過串口/CAN總線進行通訊。機器人控制器(RC)的主計算機完成機器人的運動規劃、插補和位置伺服以及主控邏輯、數字I/O、傳感器處理等功能,而編程示教盒完成信息的顯示和按鍵的輸入。

(2)模塊化層次化的控制器軟件系統:軟件系統建立在基于開源的實時多任務操作系統Linux上,采用分層和模塊化結構設計,以實現軟件系統的開放性。整個控制器軟件系統分爲三個層次:硬件驅動層、核心層和應用層。三個層次分別面對不同的功能需求,對應不同層次的開發,系統中各個層次內部由若幹個功能相對對立宝马线上娱乐中心下载K組成,這些功能模塊相互協作共同實現該層次所提供的功能。

(3)機器人的故障診斷與安全維護技術:通過各種信息,對機器人故障進行診斷,並進行相應維護,是保證機器人安全性的關鍵技術。

(4)網絡化機器人控制器技術:當前機器人的應用工程由單台機器人工作站向機器人生産線發展,機器人控制器的聯網技術變得越來越重要。控制器上具有串口、現場總線及以太網的聯網功能。可用于機器人控制器之間和機器人控制器同上位機的通訊,便于對機器人生産線進行監控、診斷和管理。

三、工業級機器人應用:

工業機器人的典型應用包括焊接、刷漆、組裝、采集和放置(例如包裝、碼垛和SMT)、産品檢測和測試等;所有的工作的完成都具有高效性、持久性、速度和准確性。

工業機器人能替代越來越昂貴的勞動力,同時能提升工作效率和産品品質。能源十三五規劃提出,積極推動“互聯網+”智慧能源發展。運維機器人在核能、風電、電力、石化、水利、光伏能源領域全壽期管理,依托互聯網大數據,實現全天候監測、智能控制、運維檢修。

常見工業級能源運維機器人:

(1)核電級管道運維機器人

功能:智能磁吸附單元實現管道內部行走、過彎、攀爬;履帶自動適應300mm以上不同直徑的管道;激光雷達自主建模定位;360度可旋轉高清攝像頭;開放式平台,拓展搭配各種檢測及維修功能模塊。

應用:電力行業循環水管道;石油石化管道;大型鋼制儲罐。

(2)工業級仿生物智能機器人

功能:20自由度仿生物機器人;複雜地形智能行走,磁吸附爬壁;袖珍型360可移動相機雲台;激光雷達導航,激光燈傳感器;開放式拓展平台,拓展裝配檢測及維修工具。

應用:電力行業大型儲罐;電廠冷卻塔、煙囪等大型鋼結構;複雜地形地面。

(3)軌道巡檢消防機器人

功能:鋁合金單軌式懸吊安裝;高速多機聯網智能巡檢,裝載360度攝像頭及熱成像儀;環境異常檢測、入侵識別、溫濕度、有害氣體檢測;煙霧檢測、著火電定位、消防彈滅火、消防輔助;線纜及設備破損及異常識別報警。

應用:核電管廊;城市綜合地下管廊;軌道交通隧道;煤礦礦道。

(4)工業級巡檢無人機

功能:軍用級四旋翼飛行控制平台;360度可旋轉攝像頭及熱成像儀;視覺裂紋、破損及故障檢測;紅外熱成像探傷。

應用:核電廠安全殼;發電廠冷卻塔;風力發電樁;跨海大橋。

(5)軌道式光伏電站運維機器人

功能:工字型軌道整站運行,跨整列運行;獨立6自由度運輸機器人,實時對軌,克服每列安裝誤差;無水清掃、雨水收集及噴淋單元;機械臂模塊,遠程體感式操控現場作業;360度控制高清雲台攝像頭單元;熱成像模塊紅外掃描,全局識別熱斑及裂紋;功能及模塊可拓展,對無人化電站提供技術基礎。

應用:光伏電站;無人化智能電站。

(6)單機式光伏電站運維機器人

功能:橡膠履帶式驅動,輕松越障;超柔軟式尼龍布刷,無水清掃;自動雨水收集及有水噴淋系統;視頻檢測識別光伏組件裂紋及鳥糞異物;陣列式溫度掃描,識別光伏組件熱斑等組件故障。

應用:光伏電站單列式部署。

工業機器人正向著智能化方向發展,而智能工業機器人將成爲未來的技術制高點和經濟增長點。

未來的智能化方向不會改變,並且會將機器人産品拓展到更多行業,形成完備的系統,F今我國人工利息不時上升的大環境下,工業機器人必將迅速發展,逐漸成爲工廠自動化生産線的主要發展形式。

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