汽車(chē)工業(yè)機器人消耗的電能占車(chē)身制造能耗總量的一半以上。西門(mén)子攜手大眾汽車(chē)和弗勞恩霍夫協(xié)會(huì )共同開(kāi)發(fā)運動(dòng)優(yōu)化算法,大大降低了機器人的耗電量。
一家汽車(chē)制造廠(chǎng)一年消耗的電能堪比一座中型城市。工業(yè)機器人是其中的能耗大戶(hù)。通過(guò)優(yōu)化其運動(dòng),可以將耗電量最多降低50%。
一只巨型機械臂輕而易舉地舉起車(chē)門(mén),并以毫米級的精度將其安裝到車(chē)身上。其他機械臂也幾幾乎同時(shí)迅速靠攏,相互之間以毫厘之距擦肩而過(guò)。這些機械臂是用來(lái)對車(chē)門(mén)進(jìn)行焊接的,一時(shí)間,火花四濺。當這項任務(wù)完成之后,這些機械臂和來(lái)時(shí)一樣迅速離去,而車(chē)身則滾滾向前,前往下一個(gè)裝配站。這如同一場(chǎng)精心排演的芭蕾舞,數以千計的工業(yè)機器人在工廠(chǎng)隨時(shí)“翩翩起舞”。然而,與舞者不同的是,機械臂不需要任何休息。但是,它們對電能的胃口則永不饜足。
一家日產(chǎn)千輛的汽車(chē)廠(chǎng),每年可輕而易舉地消耗數億度電能——堪比一座中型城市。負責驅動(dòng)傳送帶、機器和泵的電機,以及操作機械臂關(guān)節的電機,所消耗的電能要占工業(yè)耗電量的三分之二左右。然而,要從負責裝配車(chē)身的工業(yè)機器人的控制系統中挖掘節電潛力,還有很長(cháng)的路要走。
為了找出行之有效的辦法,大眾汽車(chē)、西門(mén)子和弗勞恩霍夫協(xié)會(huì )聯(lián)合發(fā)起了一個(gè)為期三年的研究項目,細致深入地考察制造機械臂的運動(dòng)。這個(gè)名為“綠色車(chē)身技術(shù)創(chuàng )新聯(lián)盟(InnoCaT)”的項目,旨在使用高效的軟件解決方案來(lái)優(yōu)化生產(chǎn)過(guò)程,以大幅降低其耗電量。迄今為止,生產(chǎn)線(xiàn)機械臂的運動(dòng)路徑通常是由人工編程。機械臂運動(dòng)過(guò)程中遇到的障礙物和設置安裝高度時(shí)的失誤,是推高耗電量的一般因素。然而,最費電的過(guò)程是機械臂頻頻變換運動(dòng)方向時(shí)發(fā)生的減速和加速。
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