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機器(qì)人(rén)時(shí)代兵臨城下 | 你(nǐ)的測量技(jì)術(shù)跟上(shàng)了嗎？
長期以來(lái)，人(rén)類夢想着由機器(qì)人(rén)完成日常的工作(zuò)，不管是洗盤子還(hái)是打仗。從阿富汗的天空(kōng)到底特律的生(shēng)産線，這些(xiē)夢想都已變成了現實。現如今，不僅于漫畫(huà)或電(diàn)影(yǐng)屏幕中，各式機器(qì)人(rén)以更成熟的姿态進入人(rén)們的生(shēng)活，不可(kě)否認的是——在機器(qì)人(rén)變得(de)更加實用、價格适中、更大(dà)範圍普及之前，我們仍有(yǒu)較長的路要走，即如同汽車(chē)或電(diàn)腦(nǎo)當初闖入時(shí)一般，讓機器(qì)人(rén)成為(wèi)下一個(gè)必須的、無處不在的電(diàn)子消費品或許僅僅是時(shí)間(jiān)的問題。
“中國制(zhì)造2025”其中一個(gè)積極重要的組成部分就是機器(qì)人(rén)産業，預計(jì)到2025年，機器(qì)人(rén)工業産值預期可(kě)以達到4.5萬億美元，但(dàn)對很(hěn)多(duō)中小(xiǎo)企業而言，普及使用工業機器(qì)人(rén)也面臨一大(dà)挑戰：巨大(dà)的投資成本。目前我國70%的機器(qì)人(rén)均來(lái)自洋品牌供應商，價格居高(gāo)不下。究其根本原因，我國還(hái)缺乏對工業機器(qì)人(rén)控制(zhì)工藝的研究，關鍵元器(qì)件無法實現國産化。未來(lái)，仍需加快工業機器(qì)人(rén)技(jì)術(shù)的研究開(kāi)發與生(shēng)産。
精密減速器(qì)的使用能使伺服電(diàn)機在一個(gè)合适的速度下運轉，并精确地将轉速降到工業機器(qì)人(rén)各部位需要的速度，提高(gāo)機械體(tǐ)剛性的同時(shí)輸出更大(dà)的力矩。與通(tōng)用減速器(qì)相比，機器(qì)人(rén)關節減速器(qì)要求具有(yǒu)傳動鏈短(duǎn)、體(tǐ)積小(xiǎo)、功率大(dà)、質量輕和(hé)易于控制(zhì)等特點。
大(dà)量應用在關節型機器(qì)人(rén)上(shàng)的減速器(qì)主要有(yǒu)兩類：RV減速器(qì)和(hé)諧波減速器(qì)。相比于諧波減速器(qì)，RV減速器(qì)具有(yǒu)更高(gāo)的剛度和(hé)回轉精度。因此于關節型機器(qì)人(rén)中，一般将RV減速器(qì)放置在機座、大(dà)臂、肩部等重負載的位置；而将諧波減速器(qì)放置在小(xiǎo)臂、腕部或手部。
作(zuò)為(wèi)工業機器(qì)人(rén)精密減速器(qì)的核心組件，擺線齒輪目前的制(zhì)造還(hái)多(duō)為(wèi)國外公司壟斷，其國産化面臨着一系列的挑戰。這主要是因為(wèi)擺線齒輪的加工和(hé)制(zhì)造精度要求高(gāo), 分析參數(shù)衆多(duō)且測量精度要求也很(hěn)高(gāo)。另一方面，隻有(yǒu)精确可(kě)靠的測量數(shù)據方可(kě)有(yǒu)效指導生(shēng)産，從而提高(gāo)擺線齒輪的加工精準性。除了擺線齒輪，減速器(qì)中的其他零件如齒輪殼、輸出軸的制(zhì)造要求也很(hěn)高(gāo)，測量難度亦不小(xiǎo)。
基于固定式平台的高(gāo)精度測量機可(kě)結合轉台廣泛應用于漸開(kāi)線齒輪、擺線齒輪、凸輪等零部件為(wèi)代表的工業機器(qì)人(rén)測量項目。通(tōng)過主動式調節測量力，可(kě)實現連續掃描運行(xíng)的高(gāo)穩定性、高(gāo)精度擺線輪輪廓主動掃描測量，融合高(gāo)速或飛翔掃描技(jì)術(shù)可(kě)進一步提高(gāo)批量化檢測的效率。
2012年8月6日，美國宇航局（NASA）的好奇号（Curiosity）火(huǒ)星探測輪系機器(qì)人(rén)成功登陸火(huǒ)星，作(zuò)為(wèi)迄今為(wèi)止最大(dà)的火(huǒ)星探測車(chē)及移動火(huǒ)星科學研究實驗室（MSL），科學家(jiā)希望它可(kě)幫助查明(míng)火(huǒ)星（Mars）曆史上(shàng)是否曾存在過可(kě)讓微生(shēng)物生(shēng)存的宜居環境。
為(wèi)此，該火(huǒ)星車(chē)攜帶了大(dà)量迄今最先進的實驗設備，其科學載荷重量超過以往任何一次火(huǒ)星車(chē)載荷的10倍以上(shàng)，因此探測系統的推進力及扭矩需不斷加強，傳動部件規格亦随之增加，其中數(shù)十個(gè)精密傳動部件涉及衆多(duō)深孔與圓弧等特征，制(zhì)造過程所涉及的研磨、切割及熱處理(lǐ)中的每一環節均需高(gāo)精度量測，規格增大(dà)後的裝配尺寸、形狀及位置公差仍提出了微米級的高(gāo)質量管控要求。
工程人(rén)員借助高(gāo)精度測量機對每一部件實現超過60次的高(gāo)效精密量測，依據詳盡準确的可(kě)視(shì)化測量報告可(kě)有(yǒu)效指導、加快火(huǒ)星車(chē)機器(qì)人(rén)的研發及生(shēng)産進程，為(wèi)之後探尋火(huǒ)星生(shēng)命元素的使命打下堅實的基礎！
車(chē)間(jiān)型測量機從設計(jì)上(shàng)應滿足寬溫等苛刻的環境要求，結合機器(qì)人(rén)可(kě)使質量流程更加精确和(hé)高(gāo)效，這些(xiē)皆有(yǒu)利于企業實現增效節能，增效節能是提高(gāo)企業總體(tǐ)效率的重要因素，基于機器(qì)人(rén)平台已實現了自動化光學離線、在線或線邊檢測，相關應用成熟且日趨普遍。
随着機器(qì)人(rén)由工業向民用方向的拓展，機器(qì)人(rén)部件将由金屬向塑料或複合材料方向發展，從而加快了實現機器(qì)人(rén)輕型化的步伐，如何促進機器(qì)人(rén)塑料件成型加工新技(jì)術(shù)的開(kāi)發？
提高(gāo)塑料件的性能和(hé)功能是擴大(dà)其在機器(qì)人(rén)應用的關鍵，涉及複雜結構的塑料制(zhì)品時(shí)，X射線三維CT測量技(jì)術(shù)可(kě)有(yǒu)效洞悉內(nèi)部結構及獲取更全面的數(shù)據，基于齒輪測量軟件及少(shǎo)量高(gāo)端測量型CT更可(kě)實現對齒輪參數(shù)的評定。除此之外，機器(qì)人(rén)所使用的大(dà)量傳感器(qì)亦可(kě)借助于CT無損檢測進行(xíng)內(nèi)外部結構、尺寸及失效分析。
“中國制(zhì)造2025”其中一個(gè)積極重要的組成部分就是機器(qì)人(rén)産業，預計(jì)到2025年，機器(qì)人(rén)工業産值預期可(kě)以達到4.5萬億美元，但(dàn)對很(hěn)多(duō)中小(xiǎo)企業而言，普及使用工業機器(qì)人(rén)也面臨一大(dà)挑戰：巨大(dà)的投資成本。目前我國70%的機器(qì)人(rén)均來(lái)自洋品牌供應商，價格居高(gāo)不下。究其根本原因，我國還(hái)缺乏對工業機器(qì)人(rén)控制(zhì)工藝的研究，關鍵元器(qì)件無法實現國産化。未來(lái)，仍需加快工業機器(qì)人(rén)技(jì)術(shù)的研究開(kāi)發與生(shēng)産。
工業機器(qì)人(rén)核心部件量測
精密減速器(qì)的使用能使伺服電(diàn)機在一個(gè)合适的速度下運轉，并精确地将轉速降到工業機器(qì)人(rén)各部位需要的速度，提高(gāo)機械體(tǐ)剛性的同時(shí)輸出更大(dà)的力矩。與通(tōng)用減速器(qì)相比，機器(qì)人(rén)關節減速器(qì)要求具有(yǒu)傳動鏈短(duǎn)、體(tǐ)積小(xiǎo)、功率大(dà)、質量輕和(hé)易于控制(zhì)等特點。
大(dà)量應用在關節型機器(qì)人(rén)上(shàng)的減速器(qì)主要有(yǒu)兩類：RV減速器(qì)和(hé)諧波減速器(qì)。相比于諧波減速器(qì)，RV減速器(qì)具有(yǒu)更高(gāo)的剛度和(hé)回轉精度。因此于關節型機器(qì)人(rén)中，一般将RV減速器(qì)放置在機座、大(dà)臂、肩部等重負載的位置；而将諧波減速器(qì)放置在小(xiǎo)臂、腕部或手部。
作(zuò)為(wèi)工業機器(qì)人(rén)精密減速器(qì)的核心組件，擺線齒輪目前的制(zhì)造還(hái)多(duō)為(wèi)國外公司壟斷，其國産化面臨着一系列的挑戰。這主要是因為(wèi)擺線齒輪的加工和(hé)制(zhì)造精度要求高(gāo), 分析參數(shù)衆多(duō)且測量精度要求也很(hěn)高(gāo)。另一方面，隻有(yǒu)精确可(kě)靠的測量數(shù)據方可(kě)有(yǒu)效指導生(shēng)産，從而提高(gāo)擺線齒輪的加工精準性。除了擺線齒輪，減速器(qì)中的其他零件如齒輪殼、輸出軸的制(zhì)造要求也很(hěn)高(gāo)，測量難度亦不小(xiǎo)。
基于固定式平台的高(gāo)精度測量機可(kě)結合轉台廣泛應用于漸開(kāi)線齒輪、擺線齒輪、凸輪等零部件為(wèi)代表的工業機器(qì)人(rén)測量項目。通(tōng)過主動式調節測量力，可(kě)實現連續掃描運行(xíng)的高(gāo)穩定性、高(gāo)精度擺線輪輪廓主動掃描測量，融合高(gāo)速或飛翔掃描技(jì)術(shù)可(kě)進一步提高(gāo)批量化檢測的效率。
火(huǒ)星探尋的挑戰
2012年8月6日，美國宇航局（NASA）的好奇号（Curiosity）火(huǒ)星探測輪系機器(qì)人(rén)成功登陸火(huǒ)星，作(zuò)為(wèi)迄今為(wèi)止最大(dà)的火(huǒ)星探測車(chē)及移動火(huǒ)星科學研究實驗室（MSL），科學家(jiā)希望它可(kě)幫助查明(míng)火(huǒ)星（Mars）曆史上(shàng)是否曾存在過可(kě)讓微生(shēng)物生(shēng)存的宜居環境。
為(wèi)此，該火(huǒ)星車(chē)攜帶了大(dà)量迄今最先進的實驗設備，其科學載荷重量超過以往任何一次火(huǒ)星車(chē)載荷的10倍以上(shàng)，因此探測系統的推進力及扭矩需不斷加強，傳動部件規格亦随之增加，其中數(shù)十個(gè)精密傳動部件涉及衆多(duō)深孔與圓弧等特征，制(zhì)造過程所涉及的研磨、切割及熱處理(lǐ)中的每一環節均需高(gāo)精度量測，規格增大(dà)後的裝配尺寸、形狀及位置公差仍提出了微米級的高(gāo)質量管控要求。
工程人(rén)員借助高(gāo)精度測量機對每一部件實現超過60次的高(gāo)效精密量測，依據詳盡準确的可(kě)視(shì)化測量報告可(kě)有(yǒu)效指導、加快火(huǒ)星車(chē)機器(qì)人(rén)的研發及生(shēng)産進程，為(wèi)之後探尋火(huǒ)星生(shēng)命元素的使命打下堅實的基礎！
車(chē)間(jiān)型測量機與工業機器(qì)人(rén)車(chē)間(jiān)現場(chǎng)互聯互動
車(chē)間(jiān)型測量機從設計(jì)上(shàng)應滿足寬溫等苛刻的環境要求，結合機器(qì)人(rén)可(kě)使質量流程更加精确和(hé)高(gāo)效，這些(xiē)皆有(yǒu)利于企業實現增效節能，增效節能是提高(gāo)企業總體(tǐ)效率的重要因素，基于機器(qì)人(rén)平台已實現了自動化光學離線、在線或線邊檢測，相關應用成熟且日趨普遍。
機器(qì)人(rén)輕型化發展所需的測量技(jì)術(shù)
随着機器(qì)人(rén)由工業向民用方向的拓展，機器(qì)人(rén)部件将由金屬向塑料或複合材料方向發展，從而加快了實現機器(qì)人(rén)輕型化的步伐，如何促進機器(qì)人(rén)塑料件成型加工新技(jì)術(shù)的開(kāi)發？
打造數(shù)字化智能制(zhì)造工廠
如何實現将機器(qì)人(rén)與測量技(jì)術(shù)、數(shù)據管理(lǐ)技(jì)術(shù)三者在制(zhì)造業的完美融合，打造出真正意義上(shàng)的數(shù)字化智能工廠？
現今近乎所有(yǒu)的制(zhì)造企業，皆面臨着如何有(yǒu)效利用零部件與各級總成測量所産生(shēng)的海量數(shù)據，投入大(dà)量費用及時(shí)間(jiān)解決量産中的質量問題，研究數(shù)據中的相關性，溯源及疑難問題解決。集成多(duō)樣化工具的質量數(shù)據管理(lǐ)軟件可(kě)實現測量數(shù)據的深度相關分析、層層遞進、追根溯源，為(wèi)管理(lǐ)決策提供依據，為(wèi)制(zhì)造企業實現全球質量戰略，是提升整體(tǐ)産品質量及生(shēng)産效率的必由之路。
随着機器(qì)人(rén)工業的飛速發展，國內(nèi)外機器(qì)人(rén)制(zhì)造企業除需具備機器(qì)人(rén)及高(gāo)科技(jì)的測量分析設備，先進的質量數(shù)據管理(lǐ)系統成為(wèi)其必不可(kě)少(shǎo)的核心競争力。
随着機器(qì)人(rén)工業的飛速發展，國內(nèi)外機器(qì)人(rén)制(zhì)造企業除需具備機器(qì)人(rén)及高(gāo)科技(jì)的測量分析設備，先進的質量數(shù)據管理(lǐ)系統成為(wèi)其必不可(kě)少(shǎo)的核心競争力。
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