合作分揀機器人，協作機器人編程模塊化的需求如何滿足？
發布時間：2023-02-15 閱讀數： 945
商品詳情
烏爾姆使用科技大學效勞機器人研討中間正在開辟一種模塊化軟件框架以便簡化機器人編程。此框架致力于供給通用軟件組件，例如，依據須要替代分歧制造商的機器夾持臂，從而經由過程即插即用方法實現新機器人解決方案。烏爾姆大學的團隊依賴康佳特(congatec)存在下擴展性跟標準化的嵌入式計較硬件去知足需要。
現在的進步前輩機器人多數是含有多個子系統的高度龐大布局。它們所用的機器手臂兩頭裝有特定對象、夾持體系或丈量儀器的各類軸跟驅動安裝，例如：正在取放使用中，借需其他傳感器體系，用來節制運動、辨認物體跟地位。跟著自動化、協作機器人的呈現(與人類正在統一事情區內事情)，使命數目與構建塊也大批增長。例如，正在工業情況中對移動機器人停止定位跟導航和平安人機交互。正在工業4.0情況中，也須要針對周圍機械跟體系的M2M接口，其方針就是互相調和使命。各種類型的機器人(自動、協作、協作)均須要功能強大的軟件組件跟高性能嵌入式體系。
1、智能機器人的極大市場需求
正在將來幾年內，智能機器人的市場需求將大幅增加。例如，估計至2023年，自動機器人體系市場的年復合增長率將到達23.7%，協作機器人的新市場范疇將增加兩倍(每一年均勻增加多達59%)。OEM廠商為了搭上那下市場增加的便車，蒙受著快捷開辟并正在成熟市場中推出此類新體系的極大壓力。可是，關于OEM廠商、體系集成商跟用戶而言，軟件開發是一項極大應戰。為了讓極為龐大的自動機器人解決方案變得相互協作跟/或協作，必需正在此中集成更多子系統。
2、軟件應戰
現在，機器人軟件依然時常作為封閉系統履行，平常利用ASICS或FPGA等各類定制的x86或ARM硬件。平常，軟件均針對各機器人定制，招致難以重復使用。而機械手節制、導航、機械視覺、使命調和、HMI等一切使命均為同個編程。是以，現階段簡直沒法改換軟件組件(即便關于最常須要的功用)或正在其他硬件平臺上利用軟件組件。那意味著，關于每項新計劃，皆需從頭實現機器人軟件，此實現進程豈但簡單犯錯且十分耗時，借能夠大幅耽誤推出急需的翻新解決方案，更不用說招致操作員必需對每一個機器人停止特定編程的貧苦了。
圖1：協作機器人須要可以模塊化匯編的硬件跟軟件組件，以便順應其使命。編程事情應盡量少，以至無需編程;它們應足以實現模塊的編程。
3、模塊化與重復使用
快遞分揀機器人是哪個企業的烏爾姆使用科技大學效勞機器人研討中間Schlegel傳授的研發團隊將利用模塊化軟件方式替換封閉系統方式，由于封閉系統方式不休為體系集成商跟用戶創立新軟件名目，模塊化軟件方式則將全部龐大的機器人體系分紅幾個零丁的功用單位，然后將指定各單位經由過程充足且明白限制的接口停止交互。此觀點被稱為SmartSoft，經由過程與工業及研討范疇合作伙伴的協作，它已正在歐洲(EUH2020名目“RobMoSys-機器人體系的可組合模子跟軟件”)跟天下規模(BMWiPAiCE名目“SeRoNet-效勞機器人解決方案的聯合開發平臺”)停止推廣并失掉脫銷。實質上，此方式致力于實現經過周全開辟跟測試的模塊化軟件構建塊匯編機器人體系。如許，軟件開發人員可以將重點放在各功能模塊上，而沒必要思量其他組件的外部構件。更緊張的是，它可以采取模塊化方式歸并功用，例如協作或協作組件、特定操縱器的邏輯單位，以至可以歸并分歧制造商實現的功用。最初，它借減少了體系集成商跟終端用戶停止客戶定制順序改編所需的事情，將大幅鞭策機器人的提高。
高速分揀機器人哪家有實力圖2：SmartMDSD對象鏈供組件開發人員開辟各功用單位的軟件組件，它們可以正在新機器人計劃中按須要組合與從頭利用。是以，底層硬件應可以靈巧擴展。
假定你的機械手由A公司供給，機架由B制造商供給，平面機械視覺體系由C制造商供給。得益于高層級抽象化且僅需停止少許調劑，正在外部物流使用等環境中利用的公用控制系統可以由現成的軟件組件匯編。此使用毫不是理想，它曾經正在理想世界中顛末測試。例如，烏爾姆團隊曾經實現效勞機器人組合Larry跟Robotino，此組合正在TranspharmLogistikGmbH的醫藥外部物流使用中全自動天拆卸各托盤上的藥物包裝，然后將它們放入指定交貨面。設置稍作轉變，那兩個機器人便可自動吸收咖啡定單并將做好的咖啡放到客戶的桌子上。因為軟件組件是現成的且可以自由組合，從頭計劃僅須要幾小時。
4、明白界說接口的容器
為了實現組件的簡直一切匯編，烏爾姆使用科技大學效勞機器人研討中間的團隊開辟出一款效勞組件架構的軟件版本，和合用于Eclipse開辟情況的模子驅動開源軟件工具鏈。此情況為組件開發人員供給一些對象，他們可以利用這些對象為各功用單位編寫本人的代碼，然后，利用自動天生的組件容器護衛這些算法。這些容器與不異通信接口的其他容器停止通訊。另外，包裝也護衛了組件開發人員的IP。此團隊已開辟幾款近似功能模塊并正在本人的名目中利用它們。這些模塊包羅導航模塊、機械視覺、HMI、機械手節制跟使命調和等，這些只是此中的一小部分罷了。作為一種同一的通信接口，SmartSoft亦依賴于OPCUA。如許，制造商可以將重點放在特定容器上，并培育其相關焦點才能，更靈巧的效勞讓客戶收獲頗豐。
5、通用嵌入式硬件取代專有計劃
分揀機器人控制部分關于邏輯硬件，烏爾姆團隊利用x86技巧盡量減弱軟件開發與任何特定硬件的關聯。依附適合的膠連邏輯，此方式可以透過x86技巧輕松天履行，此類體系正在前期的遷徙也可以如斯履行。
因為存在下標準化跟完全文件體例，嵌入式x86硬件也特殊得當此情況。形狀規格符合尺度，除尺寸中，使用編程界面也符合尺度。如許，假使板子合乎PICMG的eAPI范例或SGET的UIC尺度，硬件改換變得便利。正在這些環境下，以至可以依照使用需要自由切換分歧尺寸形狀(例如主板與嵌入式計算機模塊)，無需大幅變動正在遷徙中接見硬件的方式。非常重視此標準化及其文件體例與最簡略的硬件集成的一家供應商就是康佳特(congatec)，烏爾姆使用科技大學效勞機器人研討中間正在名目中便利用了此供應商的產物。
烏爾姆使用科技大學的MatthiasLutz道：“除最高計算能力、能效、可靠性等根本要求，咱們借非常重視下標準化跟通用遷徙才能。軟件中的每一個額定籠統層均須要額定的計較機能，是以，咱們現階段正在利用功能強大的雙核技巧。節制機器人模塊的板組件跟GPIO的標準化方式供給咱們嵌入式計較層級自立的抽象化。”
終極，他們取舍了工業等級的Mini-ITX主板conga-IC175。那是因為標準化的Mini-ITX規格尺寸為正在真實體系中開辟創新型軟件組件的原型供給多種劣勢，且已將一切接口集成正在一個標準化的板上，康佳特(congatec)實現了透過尺度ATX電源、工業化12V電網或SMART電池停止供電，那關于Robotino跟Larry等移動機器人十分緊張。此外，也可以透過PCIe擴展卡快捷、無效天停止擴展。該板子存在較高效能，借利用耐用的嵌入式組件，是以無需搭配高貴的散熱。
圖3：利用康佳特conga-IC175Mini-ITX主板的自動撿取機器人Larry：下計算能力、低熱益、小外形尺寸跟最高可靠性為關鍵因素。
哪個廠家生產圖書館分揀機器人烏爾姆團隊的將來商用機器人計劃將履行于嵌入式計算機模塊上。可是，無論是Mini-ITX主板、可搭配尺度Mini-ITX載板的模塊、模塊跟零丁載板仍是齊定制計劃，關于原始設備制造商來講，終極緊張的是總擁有本錢(TCO)，當利用模塊化軟件時，其也在于硬件的軟件撐持。為了正在將來更隨意馬虎天集成多項功用，對及時體系虛擬機管理程序技巧的周全撐持能帶來更多好處。這樣一來客戶可以取舍集成其他功用，例如其本人的IoT網關，無需利用公用硬件平臺，也節儉了硬件本錢。
Lutz總結道：“咱們十分清晰此類模塊化方式的益處，由于它們反應了咱們軟件的模塊化方式。正在此方面，風趣的是，并購Real-TimeSystem(RTS)公司后，康佳特(congatec)此刻可間接取得這些機器人跟自動化專家的虛擬機管理程序技巧。”
另外，康佳特(congatec)的技巧解決方案中間(TSC)整合一切OEM效勞，為烏爾姆使用科技大學效勞機器人研討中間或TranspharmLogistikGmbH等這類客戶供給完全的效勞。
圖4：康佳特(congatec)針對智能機器人的嵌入式計較硬件的開展：依據此系列的計劃觀點跟批量，OEM可以取舍(1)嵌入式Mini-ITX主板、(2)可搭載嵌入式計算機模塊的標準化載板(指Mini-ITX)、(3)可搭載嵌入式計算機模塊的定制載板或(4)齊定制計劃，而康佳特(congatec)可正在模塊進級的根底上絕對快捷、輕松天實現齊定制計劃。
流水線分揀機器人6、TranspharmLogistikGmbH的外部物流使用實例
垃圾分揀機器人哪家正規康佳特的工業合作伙伴TranspharmLogistikGmbH正在外部物流使用中利用各類機器人行列履行撿取使命。自動撿取機器人Larry配有UR5機械手模塊并利用Segway機架。運輸機器人Robotino配有傳送帶而非機械手，以便將撿取機器人送到任何地址。間接經由過程WLAN正在庫管理系統中收到定單。行列管理系統取舍兩個撿取機器人，它們將履行定單。此使用基于BMBF名目“LogiRob-同享人機事情空間內的多機器人運輸系統”跟“ZAFHIntralogistics-進步外部物流靈活性的協作體系”的結果(Baden-WürttembergandEUERDF2014-2020)。
物流分揀機器人怎么操作小黃人全自動包裹分揀機器人垃圾分揀機器人怎么樣