4、可重构车间的柔性协作机器人：实现灵活装配系统的关键

可重构车间的柔性协作机器人：实现灵活装配系统的关键

1. 引言

在当今制造业中，传统的生产模式面临着诸多挑战，如缺乏灵活性、难以快速适应市场需求变化等。为了应对这些问题，柔性制造系统应运而生。柔性制造旨在通过引入自主生产和处理机器人资源，实现生产范式的根本性变革。这些机器人资源能够改变任务，例如从连接任务转换为处理任务，反之亦然，并且可以在车间内改变位置。

1.1 固定装配线

传统的装配线通常采用刚性的流水线结构，使用专门用于特定型号的原材料和组件的处理和运输设备。这种装配线存在明显的局限性：
- 缺乏灵活性 ：系统难以重新配置，一旦某个资源出现故障，整个生产线将停止运行，直到该资源修复为止。
- 控制逻辑复杂 ：传统装配线采用基于信号的固定控制逻辑进行任务排序，在生产计划发生变化时，需要大量的人力和时间进行重新编程。
- 无法满足市场需求 ：由于需要手动重新编程生产线的每个元素，传统装配线难以快速引入新产品或频繁改进现有产品。

相比之下，柔性制造系统具有灵活性、可重用性、可扩展性和可重构性等特点。它通过结合模块化、集成性、灵活性、可扩展性、可转换性和错误诊断能力等原则，实现了具有成本效益和快速的系统变更。

1.2 柔性装配系统

协作机器人，即相互通信并物理交互以执行共同任务的机器人，能够极大地扩展其能力。它们可以减少所需夹具的数量，缩短工艺周期时间，并解决使用夹具带来的可达性限制。柔性装配系统的主要实现要素包括：
- 机器人协作方法