包装行业中的机器人应用

包装行业中的机器人第七组顾颂琪、金煜、陈海兵、尹之尧内容包装行业机器人发展情况包装行业机器人主要技术及技术难点包装行业机器人未来发展趋势科学意义及应用价值科学意义及应用价值——传统包装线包装行业特点：劳动密集型产业人员经常进行枯燥的重复性劳动一些环节需要花费大量精力及体力，如：物料分拣搬运及堆垛特定环境下具有特殊要求，如在食品、医药领域，具有严格的卫生要求科学意义及应用价值——当今的包装行业不断提升的要求：降低生产成本提升产品质量提升生产精准度增加生产效率员工劳动保护特殊作业环境(化学品、微电子、医药等)包装行业机器人分类物料分拣称重/贴标包装/罐装码垛仓储分拣机器人贴标机器人包装/罐装机器人码垛机器人包装行业机器人分类内容包装行业机器人主要技术及技术难点包装行业机器人未来发展趋势科学意义及应用价值包装行业机器人发展情况包装行业机器人发展情况20世纪70年代1974年日本第一次将机器人技术用于码垛作业ABB研发出全球首款全电控式机器人IRB6，用于工件取放和物料搬运20世纪80年代我国开始进行工业机器人的研究与应用0%20%40%60%80%100%2008年2013年机器人在包装行业中的应用机器人技术占比非机器人技术占比9.4%17.8%发展起步较晚基础薄弱，高端技术需依靠国外当前市场大多被国外品牌厂商占有成长潜力巨大包装行业机器人发展情况全球最快的堆垛机器人ABBIRB460载荷：110kg每小时循环次数：2190次伸展长度：2400mm重复定位精度：0.2mm保护等级：IP67包装行业机器人发展情况——IRB460控制系统结构内容包装行业机器人未来发展趋势科学意义及应用价值包装行业机器人发展情况包装行业机器人主要技术及技术难点包装行业机器人主要技术——分拣技术基于机器视觉的机器人分拣系统目标位置相机计算机机器人控制柜机器人目标位置脉冲数图像数据硬件结构工作流程：相机拍摄场景并将信号传送至图像采集卡，后者进行模数转换，计算机程序计算目标场景位置，生成控制指令并传给机器人控制柜，控制柜将指令解释为脉冲并发送给伺服电机包装行业机器人主要技术——分拣技术定时器触发图像采集目标检测与识别目标定位GNN算法卡尔曼滤波抓取决策控制机器人Track数据软件设计包装行业机器人主要技术——机器人视觉，安全监控用于三维监控:SafetyEYE世界上首款安全照相系统，实现三维区域监控最高等级的安全及操纵保护最佳人体工程学，提升生产效率快速安装及调试，仅使用少量元件简单地配置3D警告及检测区域用户友好的诊断及评估包装行业机器人主要技术——机器人视觉，安全监控系统结构包装行业机器人主要技术——机器人视觉，安全监控举例包装行业机器人主要技术——机器人视觉，安全监控包装行业机器人主要技术——机器人视觉，安全监控包装行业机器人主要技术——机器人视觉，安全监控包装行业机器人主要技术——技术难点问题：如何适应不同形状，不同规格物体的抓取？方法：采用自适应柔性抓取系统货物属性分析化学属性作业属性物理属性货物属性聚类分析抓取系统设计原则包装行业机器人主要技术——技术难点VornameName,29.05.2012TitelderPräsentation21货物属性分析：物理属性：重量、外形、尺寸、抗压程度、表面摩擦属性等化学属性：腐蚀性、粘性、挥发性等作业属性：作业数量、频率、时间等货物属性聚类分析：分散：货物属性分析没有类似的点，差别较大同质：货物具有很强的属性相似情况，可采用统一的操作方式同类：货物属性分属于几种类型，可采用不同的策略聚类分析目的：将货物分属于几种典型的类型，降低系统设计难度，在个性中寻求共性包装行业机器人主要技术——技术难点柔性抓取系统与货物动态匹配算法：由于货物的属性差异，需要对抓取系统的运行状态进行分析，主要是进行机器人抓取系统的位置姿态的确定，需要对其货物的状态进行动态测试，并进行三维建模，确定机器人抓取系统的运行参数。为优化机器人的夹取方式，应建立机器人的多自由度位姿方程，进行运动学分析，获得机器人姿态与其货物抓取工作位置的对应关系，以确定合理的作业形式。箱式货物等效应变分布状态箱式货物等效应力分布状态内容科学意义及应用价值包装行业机器人发展情况包装行业机器人主要技术及技术难点包装行业机器人未来发展趋势包装行业机器人未来发展趋势34733926110韩国日本德国中国机器人密度机器人密度（万名员工使用机器人台数）我国机器人市场需求量巨大包装行业机器人未来发展趋势结构模块化和可重构化控制技术开放化、PC化和网络化伺服驱动技术的数字化和分散化多传感器融合技术作业柔性化