ロボットは総合的な科学技術で、小さいロボットで、自動制御、測定、コンピュータ技術、人工知能技術、機械、材料及び通信技術の総合的な結晶です。産業用ロボットの中で、これらのハイテクが一体どのようにかかわっているのでしょうか？これらのハイテク技術の進展はどうですか？
1、ロボット操作機構造
有限要素分析、モダリティ分析及びシミュレーション設計などの現代設計方法の運用により、ロボット操作機構の最適設計を実現します。新しい高強度軽量材料を探索し、さらに負荷／自重比を向上させます。例えば、ドイツのKKA会社を代表とするロボット会社は、ロボットをパラレルに四辺形の構造に変えて、ロボットの作業範囲を広げました。また、軽量のアルミニウム合金材料の応用により、ロボットの性能を大幅に向上させました。また、先進的なRV減速機や交流サーボモータを採用しており、ロボット操作機はほとんどメンテナンスフリーシステムとなっています。機構はモジュール化、再構築可能な方向に向かって発展している。例えば、関節モジュールにおけるサーボモータ、減速機、検出システムの三位一体化、関節モジュール、ロッドモジュールによる再編成方式でロボット本体を構築し、海外には既存のモジュールがロボット製品を仮装して市場に問い合わせる。ロボットの構造がより器用になり、制御システムが小さくなり、一体化の方向に進んでいます。パラレルメカニズムを採用し、ロボット技術を利用して、高精度の測定と加工を実現します。これはロボット技術のデジタル制御技術への展開であり、将来的にロボットとデジタル制御技術の一体化を実現するための基礎となりました。
2、ロボット制御システム
オープン・モジュール化の制御システム。PCマシンに基づくオープンコントローラの方向に発展し、標準化、ネットワーク化に便利です。デバイスの集積度が高くなり、制御盤が小さくなり、モジュール化された構造を採用します。システムの信頼性、操作性、メンテナンス性が大幅に向上しました。制御システムの性能はさらに向上し、過去の制御規格である6軸ロボットから現在までに21軸、27軸を制御できるようになり、ソフトウェアサーボとフルデジタル制御を実現しました。人间のインタフェースはより友好的で、言语、図形のプログラミングインタフェースは开発中です。ロボットコントローラの標準化とネットワーク化、およびPCベースネットワークコントローラが研究のホットスポットとなっています。プログラミング技術はオンラインプログラミングの操作性をさらに高める以外に、オフラインプログラミングの実用化が研究の重点となり、ある分野でオフラインプログラミングが実用化されています。
3、ロボットセンシング技術
羽頰芰知能製造によると、ロボットの中のセンサーの役割はますます重要になり、伝統的な位置、速度、加速度などのセンサーを採用するほか、ロボットの組み立て、溶接にレーザーセンサー、視覚センサーと力センサーを応用し、溶接ビードの自動追跡と自動化生産ライン上の物体の自動位置決め、精密組立作業などを実現し、大いに向上しました。ロボットの作業性能と環境への適応性。遠隔制御ロボットは視覚、音響感覚、力覚、触覚などの多センサーの融合技術を使って環境モデリングと方策決定制御を行う。ロボットの知能と適応性をさらに高めるために、複数のセンサーの使用が問題解決の鍵です。その研究ホットスポットは有効で実行可能な多センサ融合アルゴリズムにあり、特に非線形および非定常、非正規分布の場合の多センサ融合アルゴリズムである。もう一つの問題はセンシングシステムの実用化です。
4、ネットワーク通信機能
日本YASKAWAとドイツKKA社の最新ロボットコントローラは、キャンバス、Profibusバス及びいくつかのネットワークとの接続を実現し、ロボットを過去の独立アプリケーションからネットワーク化アプリケーションに向けて大きく前進させ、ロボットを過去の専用設備から標準化設備へと発展させました。
5、ロボットのリモコンと監視技術
核放射線、深水、有毒などの危険環境で溶接やその他の作業を行うには、人間の代わりに遠隔操作ロボットが必要です。現代の遠隔制御ロボットシステムの発展の特徴は、全自治システムを追求するのではなく、操作者とロボットのロボットとの相互作用制御に力を入れています。すなわち、遠隔制御と局部自主システムで完備した監視遠隔操作システムを構成し、スマートロボットを実験室から出て実用化段階に入らせます。火星に打ち上げられた米国のロボット「ソジェナー」は、このようなシステムが成功した例で有名です。マルチロボットと操作者との間の協調制御は、ネットワークを介して広範囲のロボット遠隔制御システムを構築し、遅延がある場合は、あらかじめ表示してリモコンを操作するなどの仕組みを作ることができます。
6、仮想ロボット技術
ロボットにおける仮想現実技術の役割は、リモートコントロールロボットの操作者がリモート操作環境に身を置くような感覚でロボットを操作する過程制御にまで発展しました。マルチセンサー、マルチメディア、バーチャルリアリティー、臨場感技術に基づいて、ロボットの仮想遠隔操作とヒューマンマシンの相互作用を実現します。
7、ロボットの性能価格比
ロボットの性能は絶えず向上しています（高速、高精度、高い信頼性、操作と修理に便利です）。マイクロエレクトロニクス技術の急速な発展と大規模集積回路の応用により、ロボットシステムの信頼性が大きく向上しました。過去のロボットシステムの信頼性はMTBFが一般的に数千時間だったが、現在は5万時間に達しており、どんな場合でも満足できる。
8、多智能体コントロール技術
これは現在のロボット研究の新しい分野です。主に多智能体の群体構造、相互間の通信と協議メカニズム、感知と学習方法、モデリングと計画、群体行動制御などの方面について研究します。
