檢視简统化接触网腕臂及定位装置预配的原始碼

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|<center><img src=http://5b0988e595225.cdn.sohucs.com/images/20190809/8d6d8f424112417c95c2d21e15e3047b.jpeg width="300"></center>
<small>[https://www.sohu.com/a/332598802_120253038 来自 搜狐网 的图片]</small>
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'''简统化接触网腕臂及定位装置预配'''清研同创机器人(天津)有限公司是清华控股投资，[[清华大学]]天津高端装备研究院孵化的机器人及智能装备产业化高科技企业，为客户提供优质的喷涂机器人、特种作业机器人及智能喷涂系统、智能装配系统等自动化装备，是集研发、生产、销售、服务为一体的智能制造高端装备综合服务商。行业涉及航空航天、先进制造、[[轨道交通]]、工程机械、重工装备等制造领域。

公司技术实力雄厚，研发团队中博士、[[硕士]]学历人员占80%以上，专业从事机器人本体研发制造、运动控制器<ref>[http://news.sohu.com/a/581989525_120979759 控制器的工作原理是什么?如何按原理分类?]，搜狐，2022-09-02</ref>及软件开发、系统集成，可根据客户要求非标定制自动化设备，提供安全、高效、柔性的机器人自动化解决方案。

==业务领域==

--喷涂机器人系列

--特种作业[[机器人]]及自动化装备

--智能喷涂系统及自动化生产线

--智能装配系统及自动化生产线

2.1研究简筒化腕臂数据的[[分析]]方法并建立数据平台

（1）解决难点——零部件原料规格较多，需要智能选料以节省原材料浪费

（2）实施方案——具有双重反馈机制的数据链平台

本项目通过研究分析简统化腕臂数据<ref>[https://www.sohu.com/a/479663880_114819 数据的来源以及数据是什么？]，搜狐，2021-07-26 </ref>，开发了简统化腕臂自动预配系统，该系统将腕臂数据计算[[软件]]的得出的生产数据直接导入预配系统，全自动进行腕臂生产，并将腕臂实际生产数据进行保存和输出，避免了人工输入的繁琐与可能的错误；并对生产出的腕臂通过自动喷码实现产品自动标识，实现身份数据的长久追溯。

2.2研究简筒化腕臂的精确生产控制方法

（1）解决难点——装配精度要求高，保证零件安装位置精度和[[螺栓]]拧紧精度

（2）实施方案——加工精度闭环控制系列技术

基于简统化接触网腕臂及定位装置的结构及零部件特点，本项目研究了一系列简统化腕臂的精度控制技术。该预配过程采用智能控制系统，模块化生产单元，可以完成智能选料、自动化生产，可以达到对[[产品]]的高兼容性；利用机器人技术、高精度伺服数控系统、长距离高精度传感器、[[激光]]测量、智能拧紧技术，二维码识别等高新技术；具备管料智能选料抓取，管料自动数控加工，零件自动定位装配、数据自动检测等功能；可以兼容多锚段，多数据的平腕臂和斜腕臂的关键工艺的智能化自动化预配工作。

2.3研究简筒化腕臂产品数据的弓网关系仿真和检验技术

（1）解决难点——弓网[[关系]]仿真和检验

（2）实施方案——腕臂上线仿真平台

研发仿真平台，通过平台的机械结构提供仿真模型的参考水平面，模拟腕臂在线路上的实际负载，模拟各种线路状态的受电弓位置和姿态。在平台操作软件中输入获得腕臂的相关设计参数，通过模拟调姿计算，先将受电弓姿态调整到位，模拟[[高铁]]运行至该腕臂时的静态弓网位置关系。再启动激光测距装置，测量出从平台到接触点的高度，计算获得实际拉出值，通过与设计值对比，可检验数据是否有偏差并分析偏差原因。

==三、关键技术及创新点==

3.1基于人工智能遗传算法优化的生产数据计算方法

生产数据的计算过程需要对线路侧面限界、结构高度、接触线导高及拉出值、承力索高度和拉出值、立柱倾斜斜率等十多个数据进行分析，计算出平腕臂、斜腕臂、定位管的尺寸，计算过程具有多个约束，为得到更优的[[结果]]，需要对计算方法进行优化。

本项目研究了基于[[人工智能]]遗传算法的简统化腕臂数据排产技术，对多锚段数据进行整合、重组，最优化组合排列，达到节省原材料的目的。

3.2简统化腕臂的精确生产控制方法

3.2.1机器人与伺服数控系统结合实现尺寸及安装精确控制

由于简筒化腕臂生产高度柔性化的特点，六轴机器人与高精度伺服[[系统]]的结合使用，既能充分利用机器人的高柔性、高负载，又能通过伺服系统的精度保证腕臂生产的尺寸精度和组装精度。

3.2.2基于强化学习的智能拧紧扭矩控制技术

采用基于强化[[学习]]的智能拧紧技术，通过高精度扭矩传感器对紧固扭矩实现反馈控制，开发了同步拧紧技术，多螺栓扭矩控制精度在±3%。最终拧紧扭矩上传到管理系统。

3.2.3基于非接触测量技术的腕臂尺寸数据在线测量检验

采用基于磁致伸缩[[传感器]]和激光测距仪的高精度非接触测量技术，对生产的腕臂进行尺寸数据在线测量和检验，并保存最终数据到管理系统。

磁致拉抻传感技术和细分控制器精度达到0.01%以内，激光测距仪的测量精度达到0.02mm。最终测量精度可以控制在≤0.3mm。测量台为两轴伺服系统驱动测量装置，可以兼容平斜腕臂的测量和多数据多[[位置]]测量。

3.3受电弓的姿态调整算法

腕臂上线仿真的最核心技术在于设计值如何得出，即通过受电弓的姿态调整算法计算，根据曲内/曲外、正定位/反定位、外轨超高各个参数的变化，需要不同的算法。准确的计算方法和精密的受电弓调整机构相互配合，才能是使受电弓达到实际的[[工作]]位置，腕臂主要参数的测量和模拟才具有实际意义。

本项目研究设计了简统化腕臂的弓网关系计算仿真技术，并[[制造]]了实物仿真装置，实现真实模拟接触网弓网关系，实现了通过腕臂的厂内试挂进行腕臂数据的检验，为简统化接触网的工程应用研究做好装备基础。

3.4创新点

提出了一整套生产数据计算方法，该方法通过对多个测量数据及多个约束条件的分析计算出生产数据，通过三角函数关系校验该数据的正确性，再根据校验后的数据通过人工智能遗传算法重新进行生产数据排序。该方法使得腕臂加工更合理安排生产[[程序]]，节约材料，并保留所有加工数据，为后期的腕臂算法优化提供数据支持。

提出一套自动化生产腕臂方法实现精确生产控制方法，该方法利用机器人与伺服控制结合保证了安装精度，利用扭矩传感器实现扭矩反馈控制，利用磁致伸缩传感器和激光跟踪仪实现尺寸在线测量，最终形成加工精度闭环控制，实现了精确加工，精确装配，精确测量，实际[[数据]]保存。加工组装精度±1mm，拧紧精度±3％。提出了通过强化学习策略提升拧紧扭矩精度的方法。

研发了真实模拟弓网关系的仿真平台，提出了受电弓的姿态调整算法，为腕臂的厂内检验和研究提供了检测和试验平台，将接触网的弓网关系理论转换成了直观的视觉认知，为后续腕臂数据分析、腕臂生产、腕臂检验以及人员培训打下了坚实的[[基础]]。

紧凑型喷涂机器人是清研同创机器人（天津）有限公司自主研发的一款小型工业机器人，该机器人通过国家防爆产品质量监督检验中心（天津）的认证，取得防爆合格证；同时该产品已获得5项授权专利，2项专利在申请中，技术[[创新]]成果显著。产品在2020年3月20日上市，已成功应用在汽车零部件喷涂领域，获得客户的认可。

==参考文献==
[[Category:500 社會科學類]]