MOTOMAN機器人的產(chǎn)品開發(fā)不斷創(chuàng)新，始終走在機器人技術(shù)研究開發(fā)的前列。當前正投入使用的是具有國際先進水平的MOTOMAN-NX100機器人控制器及其與之配套的HP系列通用機器人和專門用途的E(Expert)系列機器人。

近年來，隨著我國經(jīng)濟技術(shù)水平的不斷發(fā)展，機器人的應(yīng)用規(guī)模與水平也呈持續(xù)發(fā)展的態(tài)勢。MOTOMAN機器人是國際上最著名的工業(yè)機器人品牌之一，其卓越的品質(zhì)和性能，可以滿足用戶的各種需求，因此在我國保持了相當高的市場份額。 MOTOMAN系列機器人品種、規(guī)格齊全，2005年產(chǎn)量超過15000臺，持續(xù)保持了高速增長。由于其結(jié)構(gòu)合理、性能優(yōu)異、功能強大，以及較高的性價比，成為用戶的首選之一。

為了保持在世界上的領(lǐng)先地位，MOTOMAN機器人的產(chǎn)品開發(fā)不斷創(chuàng)新，始終走在機器人技術(shù)研究開發(fā)的前列。其成系列的新型機器人大

致5年左右升級一代。當前正投入使用的是具有國際先進水平的MOTOMAN-NX100機器人控制器(見圖1)及與之配套的HP系列通用機器人和專門用途的E(Expert)系列機器人。

NX100的開發(fā)理念

NX100以往采用的控制器分別是MRC和XRC。XRC以其豐富的多軸獨立、協(xié)調(diào)功能為代表，受到來自市場的好評。從應(yīng)用上來講，MRC的主要特點是完善了弧焊功能的配備;XRC則進一步增加了點焊、噴涂等用途。

為了使機器人適應(yīng)從以單元為中心的生產(chǎn)系統(tǒng)到以生產(chǎn)線為中心的生產(chǎn)系統(tǒng)的轉(zhuǎn)化，不僅需要焊接、涂裝等功能的開發(fā)，還需要適應(yīng)不同的生產(chǎn)方法。以單元為中心的系統(tǒng)，在系統(tǒng)設(shè)計時機器人是主角;而在以生產(chǎn)線為中心的系統(tǒng)中，機器人只是系統(tǒng)的一部分，要適應(yīng)系統(tǒng)的需要。為此，設(shè)計開發(fā)的機器人必須可以柔性地適應(yīng)各種網(wǎng)絡(luò)，在出現(xiàn)故障時可以迅速修復而不至于影響整條生產(chǎn)線，并且綜合考慮系統(tǒng)的整合與設(shè)置、培訓和降低成本等因素。當然，機器人的設(shè)計開發(fā)還包括提高用戶的生產(chǎn)效率和生產(chǎn)作業(yè)的品質(zhì)等常規(guī)要求。

NX100的功能提高與改善

提高網(wǎng)絡(luò)對應(yīng)能力。NX100將以太網(wǎng)作為標準配置，支持FTP、HTTP、DHCP、DNS、SMTP等通訊協(xié)議，可以將焊接電流、電壓以及機器人位置、速度等機器人內(nèi)部信息在遠程計算機的網(wǎng)頁瀏覽器上顯示，使技術(shù)人員隨時掌握工作狀態(tài);對于I/O狀態(tài)，可通過在遠程計算機上的梯形圖進行監(jiān)控，迅速查明故障原因。NX100還可以對應(yīng)各種常用現(xiàn)場總線的通訊，由此可以大幅提高I/O點數(shù)與通訊量，并開發(fā)出PCI總線快速拔插型用于各種總線的應(yīng)用，這些總線包括Profibus、DeviceNet、CC-Link、Lon Works、ControlNet、M-net等。

提高操作性、維護性。NX100在示教盒顯示器上裝備了觸摸屏，大量采用的圖標和圖形提高了控制器的操作性。此外，NX100采用WindowsCE作為示教盒的操作系統(tǒng)，各種文字顯示的轉(zhuǎn)換更加便利，還可實現(xiàn)利用瀏覽器來閱覽電子手冊，進行故障診斷。通過改善用戶界面分層結(jié)構(gòu)，并將主菜單圖標置于常駐位置，再結(jié)合觸摸屏的使用，可以減少畫面調(diào)出操作時間約40%。另外，設(shè)置了快捷鍵、輔助鍵等功能鍵，進一步提高了操作的便利性。新增加的諸如故障診斷、梯形圖編輯、用戶操作界面等功能，大幅擴充了梯形圖的程序容量，使控制器的整體操作性能有了顯著提高。

提高運動控制性能。對原有的ARM(高級運動控制)功能進一步加以改進，實施了指令最優(yōu)化和伺服最優(yōu)化，將指令追蹤的延遲最小化。因此，機器人的軌跡精度在原有基礎(chǔ)上提高了50%。圖2所示為一臺NX100控制4臺機器人聯(lián)動。

在安裝汽車點焊線時，為減少CAD中設(shè)計的動作程序在實際使用時因示教誤差引起的示教調(diào)整工作量，提高激光焊接和切割等作業(yè)的品質(zhì)，對機器人的絕對位置精度提出了相當高的要求。因為機器人在實際工作時，由于重力原因，會造成軸位置的重力下垂變形。如果在線示教，會排除這些影響直接示教出可用的程序。但是當進行離線示教時，這些重力變形的影響，將使程序的位置產(chǎn)生誤差。NX100的ARM功能中，增加了重力變形補償功能，可根據(jù)機器人所處的不同位置和重力產(chǎn)生的不同影響，進行實時的補償，保證位置精度。因此，離線編程產(chǎn)生的動作示教程序，可以達到更高的位置精度。

當機器人高速運動后到達目標點時，如果迅速地停止，將有可能產(chǎn)生振動，影響在目標點的定位精度，從而對作業(yè)的品質(zhì)產(chǎn)生不利影響，因此也相應(yīng)會降低作業(yè)的效率。NX100開發(fā)了新的運動控制運算方法，可以有效地抑制運動時產(chǎn)生的振動和停止時殘留的余振。根據(jù)實測，由于應(yīng)用了新的控制算法，振幅減小為原來的1/4左右。此功能不但適應(yīng)于點焊機器人，而且對弧焊、涂膠等其他應(yīng)用也具有很好的效果。

應(yīng)用功能的豐富與擴展。

在弧焊應(yīng)用中，NX100具備了數(shù)字焊機接口功能，可以對焊機發(fā)送數(shù)字命令，避免因電源電壓變化或者模擬電路誤差引起的模擬電壓命令精度誤差;增加了弧焊監(jiān)視功能，可以實時監(jiān)視焊接電流的變化情況，從而保證焊接品質(zhì);焊接指令輸出時間預置功能可以設(shè)置相對機器人動作命令略微早點發(fā)出起弧、熄弧命令的調(diào)整時間，以取得最佳的焊接效果。

在點焊應(yīng)用中，通過對點焊控制器輸入輸出信號的優(yōu)化控制和ARM功能的提高，進一步改善了短節(jié)距動作的高速性和穩(wěn)定性，使非作業(yè)時間大幅縮短;通過加壓時點焊鉗軸彎曲變形補償功能的高精度化和改善電極磨耗量的檢出及磨耗量的管理，提高了點焊焊接質(zhì)量;開發(fā)出電極軟接觸功能，無論焊鉗的開度大小，即使在進行加壓動作時，也可在最短時間實現(xiàn)軟接觸;焊鉗保護功能可在加壓出現(xiàn)上下電極不正對嚙合時實施保護。此外，NX100還具有各種形式的接觸命令、加壓命令和電極放開命令，極大地方便了實際應(yīng)用。NX100最多可實現(xiàn)12臺點焊鉗的自動更換。

提高客戶化性能。利用原有的機器人命令語言INFORM擴展而來的INFORMIII功能，可以訪問機器人系統(tǒng)的各種資源和內(nèi)部信息;可增加系統(tǒng)程序功能，進行系統(tǒng)管理;增強了宏命令的應(yīng)用范圍和適應(yīng)性。

離線軟件更加豐富。與NX100相配合使用的各種離線軟件包括：用于機器人離線編程、仿真的MotoSimED、ROTSY，編程工具軟件JobEditor、LaderEditor，維修工具軟件Expert Maintenance System，監(jiān)控和網(wǎng)絡(luò)工具軟件Motocom、JobExchanger，應(yīng)用軟件ROTSY-PAL等。

硬件構(gòu)成特點

控制柜

CPU單元采用了PC總線結(jié)構(gòu)，但保持了原控制柜結(jié)構(gòu)優(yōu)良的操作性和可靠性，同時實現(xiàn)了高性能化和開放化。采用專用電源，加強了對瞬時停電的保護措施，提高了機器人接口電路基板的安全標準。

伺服電源投入單元通過高速串行通訊接受伺服控制基板控制。伺服電源投入的I/O信號和切斷伺服電源有關(guān)的I/O信號(超程、碰撞傳感、極限開關(guān)等)，采用高安全規(guī)格的雙回路電路，可實現(xiàn)對制動器的個別放開控制。接觸器控制信號也實行雙回路控制。

伺服驅(qū)動單元由整流器及PWM放大器單功能模塊組成，整流器內(nèi)裝有CPU，可實現(xiàn)多功能控制。放大器因為采用模塊化，維修更換十分方便;采用高可靠性元器件，通斷次數(shù)在100萬次以上;采用低損耗、低噪聲功率器件，節(jié)省能源。

示教盒

示教盒顯示器(見圖3)為16.51cm、 640×480像素彩色液晶顯示器，顯示的信息量為原來XRC的4倍以上。所有的操作鍵全部安裝在示教盒上，在手邊就可以進行各種操作。示教盒備有PC卡插槽，可以方便地進行各種作業(yè)程序以及用戶文件的上傳下載。用戶還可以利用PC插槽進行串行模塊連接和使用串行通訊的傳感器連接。示教盒上還裝有3位安全開關(guān)，確保了操作者的人身安全。

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