一种针对EMC智能辅助测量的机器人系统设计

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0 引言

在我国工业自动化应用产业不断成熟和升级的条件下，机器人（尤其是服务型机器人）是能辅助人类或设备完成许多任务的重要设备。机器人是现代自动化和智能化的重要象征，应用机器自动化以及人工智能技术能够达到机器人服务人类和服务社会的基本目的。对现阶段来说，工业机器人的实际发展速度和智能制造技术在先进制造产业中已然成为衡量生产制造水平的关键，成为衡量国家制造业生产发达程度的重要评判标准。目前，我国正处于高速度发展经济向高质量发展经济转型升级的重要时期，以工业机器人为主体的机器人产业的进步与发展是降低我国产业成本、打破环境制约壁垒的重要路径。在该背景下，该文对某种基于EMC 智能辅助测量的机器人系统的探讨研究也就具有重要的理论意义和现实价值。

1 设计背景

在工业2.0和新兴工业产业发展阶段，工业化生产得到了迅猛发展，随之而来的是对工业化生产过程中各项工艺流程和生产过程自动化、智能化以及高度机械化的发展需要，企业在该过程中秉持缩短加工节拍、节省人力成本以及提高生产效率等基本追求，解决在企业正常发展或经营过程中人员流动给企业生产带来的不良影响，最大限度地提高企业经济效益。在该条件下，基于EMC 智能辅助测量的机器人系统能够适应工业自动化生产需要和工艺流程需要，由此设计智能机器人体系，选择先进的生产组织机构，借助十字工作台和检测机器人之间的协同互动与互联沟通完成EMC 测

试，从而使基于EMC 的智能辅助测量机器人系统的整个工艺流程皆为自动化操作和智能化管控，通过位移传感器精确定位被测量的具体点位，借助自动化测量手段高效地实现精确测试的目标，为最大限度地降低劳动强度和提高工作效率打下扎实的基础。

2 设计原则与目标

在对基于EMC 智能辅助测量的机器人系统的设计过程中，根据该项目的未来发展需要和实际市场需求，结合国家及地方政府关于智能机器人测量系统的相关产业政策，对该文所提出的基于EMC 的智能辅助测量机器人系统的设计原则进行梳理，该机器人的设计主要遵循合法性、可靠性与安全性并存、节能环保、先进性和互换性并存、实用性和实时性并存、经济性与开放性并存以及提高监管力度与综合管理水平等基本原则[1]。合法性原则是指整个基于EMC 的智能辅助测量机器人系统的架构设计须符合国家现行有关法律法规，符合国家关于消防管理条例和消防管理标准的相关条款，整个系统设计严格按照国家规定的各项强制性认证过程和条款来执行。可靠性和安全性是指借用现阶段国际上成熟、安全、平稳且可靠的控制技术与控制设备，在EMC 智能辅助测量的机器人系统的架构设计过程中，保证该机器人系统能在出现系统故障或出现外界环境事故后，连接数据的准确性、完整性和一致性得到保障，并具备快速恢复存储数据的基本功能，保证该机器人系统能够具备完善的管理策略且安全、有效地运行，整个针对EMC 智能辅助测量的机器人系统的设计目标见表1。

一种针对EMC智能辅助测量的机器人

系统设计

杨怀忠1 韩孝军2

（1.陕西国华锦界能源有限责任公司，陕西 榆林 719319 ；2.北京汇研中科科技发展有限公司，北京 100041）摘 要：市场对机器人的需求的飞速发展在一定程度上促进了我国智能机器人系统和技术的不断进步。在该背景下，该文以一种针对EMC 智能辅助测量的机器人系统为例，探究该机器人的设计背景、设计原则和设计目标等，论述了该智能辅助测量机器人系统的整体设计方案和系统设计方案，并对EMC 智能辅助测量机器人系统的检测机器人、智能辅助测距机器人、传感器组件、摄像系统组件以及控制系统等进行深入研究，最后论述了该机器人系统设备安装场地和使用环境的要求，旨在为我国智能辅助测量机器人系统研发水平的飞速提升带来更多参考和启迪。关键词：EMC ；智能辅助测量；机器人系统中图分类号：TP 242 文献标志码：A

表1 机器人系统设计目标

类别目标

功能目标15 种先进的可调安全功能位移要求可方便实现点对点精确往复移动

可重复性精度要求

±0.03 mm/±0.00117 mm

有效负载 5 kg 自由度 6 个旋转关节

输入输出端口数字输入2路，数字输出2路，模拟输入2路

最大速度 1 m/s 防护等级

IP54

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3 整体设计方案规划

基于EMC 智能辅助测量的机器人系统需要在完成建设后，实现体现它的安全性、平稳性、可靠性、实用性、实时性和便捷性等基本目标，达到机器人系统数据管理和信息管理最大化共享的基本目的，便于今后快速地对机器人系统进行扩容和增容等，并为机器人系统的未来功能拓展提供相关接口[2]。在该过程中，

基于EMC 智能辅助测量的机器人系统的项目实施总体规划包括以下4个步骤：首先，应根据不同客户所提供的具体资料，通过与客户之间的沟通交流和深度访谈，完善客户所提供的关于智能辅助测量机器人的功能方案设计，确定该EMC 智能辅助测量机器人系统的最终实施方案。其次，应该通过该设计方案开发与实施辅助测量机器人系统的项目，包括机器人设备构件、具体器件的采购、机器人系统的生产程序调试、机器人产品的出厂测试以及现场施工调试等部分内容，保证能为该机器人系统提供更完备的产品资料。再次，应根据客户的实际诉求提供智能辅助测量机器人系统的操作培训。最后，应为EMC 智能辅助测量机器人系统提供完善的售后服务和技术支撑，保证机器人系统能在出现部分故障后可以进行定点维修，也能通过售后支持实现对机器人系统的维护与保养。

在设计EMC 智能辅助测量机器人系统的技术方案时，该机器人包括底座、滑动装置、支撑机构、位移装置、滑块、驱动器以及安装板等，图1为该机器人的示意图。其中，底座上端前部固定连接位移装置；位移装置右部滑动连接滑动装置；滑动装置内固定连接驱动器；驱动器输出端贯穿滑动装置上端中部并固定连接机械臂；滑动装置后端左部固定连接支撑板；支撑板后端下部固定连接测距仪；测距仪上端固定连接传感器；底座上端后部等距离地固定连接支撑杆，且4个支撑杆上端共同固定连接工作台；工作台上端前部固定连接计算机，完成针对EMC 智能辅助测量机器人系统的日常工作。滑动装置包括连接板，连接板前端等距离地通过转轴活动穿插连接4个滑轮；连接板前端中部固定连接2个滑块；连接板上端右部固定连接固定板；固定板上端中部固定连接支撑机构；固定板下端前部固定连接滑板，2个滑块均与位移装置滑动连接在一起。支撑机构包括安装板，安装板上端等距离地穿插连接4个固定杆；安装板上端中部等距离地固定连接4个支撑柱，且4个支撑柱上端共同固定连接承重板；安装板通过4个固定杆与固定板固定连接在一起。位移装置包括定位板，定位板上端中部有滑槽，且定位板后端中部有2个活动槽，定位板下端左部、下端右部与位移块固定连接在一起，且2个位移块下端中部均活动穿插连接滑轨；滑轨前端与后端均固定连接连接块，且前部的2个连接块之间与后部的2个连接块之间共同固定连接稳固杆，连接块均与底座固定连接在一起。2个滑块分别与2个活动槽活动穿插连接在一起，滑板与滑槽活动穿插连接在一起，4个滑轮均与定位板紧贴在一起。驱动器与安装板固定连接在一起，驱动器的输出端贯穿承重板的上端中部并与机械臂固

定连接在一起，机械臂与承重板紧贴在一起。

在该条件下，一方面，EMC 智能辅助测量机器人系统能在计算机控制系统的作用下，借助位移装置、机械臂以及测距仪的协同动作完成EMC 测试，并通过传感器精确地对被测量点进行定位检测，通过系统自动化操作位移的整个测量过程，实现了精确的EMC 测试，减少了工作人员的劳动量。另一方面，针对EMC 智能辅助测量机器人系统装置中的连接板能在位移时让2个滑块分别在2个滑槽内移动，使连接板通过2个滑块和4个滑轮稳定地位移；固定板移动时，通过滑板的支撑，提高了机械臂位移的稳定性，从而提高了测试的精准度。

4 系统设计方案

基于EMC 智能辅助测量的机器人系统设计方案主要包括对该机器人工作流程的设计和对该机器人功能模块的划分2个部分[3]。其中，

对机器人工作流程的设计来说，以智能辅助测距机器人的测试为例，首先，在启动智能辅助测试机器人后，应对机器人进行原位检测，标定机器人的原位位置坐标；其次，应通过智能辅助测距机器人程序调试，使机器人按照原定程序设定的方向和速度移动相应的距离（设定距离），同时通过测距传感器进行距离检测，确保机器人最终能到达最有效的检测点；再次，在确定机器人到达有效检测点后，检测机器人上的测距传感器与测距仪前端的具体距离数字，当测距仪与测距传感区域检测仪之间的测试点距离在2 mm 以内时，整个机器人系统默认该距离为安全测试距离，当检测仪的固定端装有力传感器时，一旦智能辅助测量的机器人系统出现故障，检测仪则压到其试验点上，力传感器发出报警信号，机器人系统停止工作；最后，按照上述程序完成对整个EMC 智能辅助测量机器人系统的最终测试。在对该机器人功能模块进行划分时，由于基于EMC 智能辅助测量的机器人系统使用了检测机器人、智能辅助测距机器人以及许多传感器设备等，因此在控制系统中心集合与控制条件下，彼此通过相互协作完成EMC 检测过程，各类传感器的使用进一步增加了机器人系统测距的安全性、平稳性和可靠性。

1-底座；2-位移装置；3-滑动装置；4-驱动器；5-机械臂；

6-支撑板；7-测距仪；8-传感器；9-支撑杆；10-

工作台；

11-计算机

图1 EMC 智能辅助测量机器人

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