Mar phrìomh phàirt de theicneòlas fèin-ghluasaid an latha an-diugh, tha bun-bheachd dealbhaidh siostam smachd gluasad a’ dearbhadh gu dìreach crìochan coileanaidh agus luach tagraidh an t-siostaim. Air a stiùireadh le Gnìomhachas 4.0 agus saothrachadh tùrail, tha smachd gluasad air a thighinn air adhart bho smachd tar-chuir meacanaigeach traidiseanta gu pròiseas innleadaireachd siostam iom-fhillte a tha ag amalachadh teicneòlas mothachaidh, conaltradh fìor-ùine, inntleachd fuadain, agus co-obrachadh ioma-chuspaireil. Chan eil an dealbhadh aige a-nis cuingealaichte ri suidheachadh mionaideach aon inneal; tha e an tòir air amalachadh freagairt fiùghantach, optimization èifeachdas lùtha, agus dèanamh cho-dhùnaidhean tùrail tron phròiseas toraidh gu lèir. Tha seo ag iarraidh air luchd-dealbhaidh dòigh-obrach nas eagraichte a chleachdadh agus an dàimh eadar loidsig smachd, ailtireachd bathar-cruaidh, agus eag-shiostam bathar-bog ath-mhìneachadh.
I. Precision: An mean-fhàs bho chruinneas meacanaigeach gu lùb dùinte didseatach
Tha a 'chiad phrionnsabal de shiostaman smachd gluasad air a bhith "mionaideach." Ge bith an e smachd mearachd ìre micron a th’ ann an giullachd innealan inneal CNC, nanometer-suidheachadh ìre airson gluasad wafer ann an uidheamachd semiconductor, no sioncronadh ìre millisecond de joints robotach, tha iad uile an urra ri tuairisgeul mionaideach agus smachd air gluasad corporra. Ann an dealbhaidhean traidiseanta, tha mionaideachd air a choileanadh sa mhòr-chuid tro chruach bathar-cruaidh anns a bheil còdairean àrd-rèiteachaidh, lughdachaidhean mionaideachd, agus motaran servo. Ach, tha bun-bheachdan dealbhaidh an latha an-diugh a 'cur cuideam air togail "lùb dùinte didseatach." Tha seo a’ gabhail a-steach a bhith a’ digiteachadh modal fiùghantach an t-siostam meacanaigeach (me, stiffness, damping, agus matrics inertia) agus ga fhighe a-steach le dàta fios-air-ais fìor-ùine / astar / feachd. Leigidh seo le dìoladh fios-air-ais aonaichte mu mhearachdan neo-loidhneach (me, dìoladh brisidh agus ceartachadh deformation teirmeach) taobh a-staigh an algairim smachd. Mar eisimpleir, bidh rianadair gluasad ionad innealachaidh còig axis gu dinamach ag atharrachadh lùb toraidh torque motair servo gach axis stèidhichte air fìor{17}}sgrùdadh ùine air innealan-feachdan conaltraidh workpiece. Bidh seo ag ùrachadh an t-siostam lùb dùinte dùbailte traidiseanta de “position loop + velocity loop” gu siostam trì lùb no eadhon ioma-lùb a tha a’ toirt a-steach smachd feachd, agus mar sin a’ cur às do mhearachdan mean air mhean ann an innealachadh uachdar iom-fhillte.
II. Fiosrachadh: An t-atharrachadh bho loidsig ro-shuidhichte gu co-dhùnadh fèin-riaghlaidh-Dèanamh
Bha loidsig dealbhaidh siostaman smachd gluasad tràth air a "riaghailt-." Sgrìobh innleadairean prògraman smachd stèidhichte (me, diagraman àradh no còd G-) stèidhichte air riatanasan pròiseas, agus bha an siostam ag obrachadh gu teann a rèir an t-slighe ro-mhìnichte. Ach, leis mar a tha suidheachaidhean tagraidh a’ sìor fhàs (leithid iomadachd àrd, ìosal-cinneasachadh baidse ann an saothrachadh sùbailte agus cnap-starra-a’ seachnadh gluasad airson innealan-fuadain seirbheis ann an àrainneachdan neo-aithnichte), chan eil an dealbhadh teann seo gu leòr tuilleadh. Tha am bun-bheachd dealbhaidh tùrail de shiostaman smachd gluasad an latha an-diugh gu bunaiteach a’ fighe a-steach an lùb dùinte de “thuigse-eòlas-co-dhùnadh-cur-an-gnìomh" a-steach don ailtireachd smachd. Le bhith ag amalachadh mothachairean lèirsinneach (leithid camarathan 3D), mothachairean feachd (leithid sia mothachairean torque meudach), agus modalan tuigse àrainneachd, faodaidh an siostam feartan geoimeatrach, feartan stuthan, agus fiosrachadh cnap-starra fiùghantach fhaighinn den nì obrach ann an àm fìor. Bidh aonadan coimpiutaireachd Edge (leithid riaghladairean freumhaichte uidheamaichte le sgoltagan luathadair AI) a’ ruith mhodalan ionnsachaidh inneal (leithid lìonraidhean neural convolutional airson aithneachadh nithean agus ionnsachadh ath-neartachaidh airson dealbhadh slighe) gus dàta beachd a thionndadh gu ro-innleachdan smachd. Mu dheireadh, tha stiùireadh co-dhùnaidh air a sgaoileadh gu gach aonad cur gu bàs tro bhus smachd sgaoilte (leithid lìonra mothachail ùine EtherCAT no TSN-). Mar eisimpleir, chan eil rianadair gluasad AGV (carbad treòraichte fèin-ghluasadach) tuilleadh an urra ri stiallan magnetach talmhainn no còdan QR airson seòladh. An àite sin, bidh e a’ cleachdadh lidar gus mapa àrainneachd fìor-ùine a thogail agus gu dinamach a’ dealbhadh slighean gus cnapan-starra a sheachnadh stèidhichte air algoirmean ionnsachaidh neartachaidh domhainn, agus aig an aon àm a’ co-òrdanachadh astar motair agus ceàrn stiùiridh gus gluasad rèidh a choileanadh. Leigidh an dealbhadh seo leis an t-siostam atharrachadh gu atharrachaidhean ann an cruth taigh-bathair gun ath-chlàradh.
III. Co-obrachadh: An mean-fhàs bho smachd air leth gu amalachadh shiostaman
Ann an suidheachaidhean gnìomhachais iom-fhillte, chan eil leasachadh coileanadh aon aonad smachd gluasad gu leòr tuilleadh gus dèiligeadh ri dùbhlain èifeachdais iomlan. Feumaidh suidheachaidhean leithid co-chruinneachadh co-obrachail anns a bheil grunn innealan-fuadain, innealachadh co-òrdanaichte a’ cleachdadh innealan CNC ioma-axis, agus obrachadh sioncronaich loidhnichean toraidh slàn siostaman smachd gluasad gus “fiosrachadh swarm” a bhith aca. Bidh am bun-bheachd dealbhaidh a’ gluasad gu “co-obrachadh,” a’ ciallachadh a bhith a’ coileanadh sioncronadh gluasad agus optimization ghoireasan thairis air ceumannan uidheamachd is pròiseas tro àrd-ùrlar clàraidh aonaichte. Gu sònraichte, feumaidh seo ailtireachd smachd sreathach: Aig an ìre as ìsle tha rianadair gluasad fìor-ùine (mar as trice le ùine rothaireachd nas lugha na 1ms), le uallach airson lorg slighe mionaideach àrd. Anns an t-sreath mheadhanach tha rianadair co-òrdanachaidh ìre loidhne toraidh (le ùine rothaireachd timcheall air 10- 100ms), a bhios a’ làimhseachadh chuingealachaidhean ùine thar ioma-inneal (leithid a bhith a’ maidseadh ruitheam gàirdeanan robotach agus criosan giùlain) agus a’ fuasgladh còmhstri (mar eisimpleir, a’ cur casg air ioma AGV bho bhith a’ gabhail an aon shlighe aig an aon àm). Aig an ìre as àirde tha siostam riaghlaidh toraidh ìre factaraidh (le ùine rothaireachd nas àirde na diogan), a bhios gu dinamach a’ riarachadh ghnìomhan stèidhichte air prìomhachas òrdugh agus inbhe uidheamachd. Mar eisimpleir, ann am bùth-obrach tàthaidh chàraichean, bidh luchd-riaghlaidh gluasad dhusanan de innealan-fuadain tàthaidh a’ coileanadh sioncronadh ìre microsecond tro Profinet IRT (Isochronous Real-Time Network). Bidh iad cuideachd ag eadar-obrachadh le siostam sgaoilidh sa mheadhan gus sreathan tàthaidh agus paramadairean slighe atharrachadh stèidhichte air atharrachaidhean ann am modal carbaid fìor-ùine, a’ dèanamh cinnteach à amannan rothaireachd cunbhalach thairis air an loidhne riochdachaidh gu lèir. Chan e a-mhàin gu bheil an dealbhadh co-obrachail seo a’ leasachadh èifeachdas cinneasachaidh ach tha e cuideachd a’ comasachadh riaghladh earbsachd làn-bheatha tro roinneadh dàta (leithid factaran luchdan agus fiosrachadh ro-innse sgàinidhean airson gach inneal).
IV. Seasmhachd: A’ beachdachadh air èifeachd lùtha agus sùbailteachd
Feumaidh dealbhadh shiostaman smachd gluasad an latha an-diugh cuideachd dèiligeadh ri iarrtasan saothrachadh uaine- a’ lughdachadh caitheamh lùtha fhad ‘s a nì iad cinnteach à coileanadh agus atharrachadh gu tionndadh pròiseas san àm ri teachd tro ailtireachd modular. Gus èifeachdas lùtha a bharrachadh, bidh luchd-dealbhaidh a’ lughdachadh sgudal lùtha le bhith a’ dèanamh anailis air pròifilean obrachaidh motair (me, ag atharrachadh bho astar seasmhach gu astar caochlaideach), a’ cleachdadh breiceadh ath-nuadhachail (a’ tilleadh lùth cineatach bho luasgadh chun ghriod), agus a’ maidseadh luchdan tuigseach (ag atharrachadh ìre cumhachd motair servo gu dinamach stèidhichte air riatanasan gnìomh). Mar eisimpleir, bidh siostaman smachd gluasad àrdaichear a ’tomhas a’ phròifil luathachaidh as fheàrr ann an àm fìor stèidhichte air luchd a ’chàir agus an astar chun làr targaid, a’ lughdachadh caitheamh cumhachd motair fhad ‘s a nì e cinnteach gum bi comhfhurtachd luchd-siubhail ann. Tha dealbhadh sùbailte ri fhaicinn ann an gnàthachadh eadar-aghaidh bathar-cruaidh (leithid taic airson ioma-phròtacal conaltraidh) agus scalability gnìomhachd bathar-bog (leithid fosgladh prìomh eadar-aghaidh algorithm tro APIan airson leasachadh luchd-cleachdaidh). Leigidh seo leis an aon shiostam smachd atharrachadh gu sgiobalta gu diofar ghnìomhachasan (leithid atharrachadh bho cho-chruinneachadh dealanach 3C gu pacadh cungaidh-leigheis) no pròiseasan ùra (leithid ceum sgrùdaidh lèirsinneach a chuir ris). Tha an fheallsanachd “dealbhadh aon uair, ath-chleachdadh iomadh uair” gu mòr a’ giorrachadh cearcallan leasachaidh uidheamachd agus a’ lughdachadh cosgais seilbhe fad-ùine do luchd-cleachdaidh.
Bho smachd meacanaigeach cam air àm einnsean smùid gu siostaman co-obrachaidh tùrail na h-aois dhidseatach, tha feallsanachd dealbhaidh shiostaman smachd gluasad air a thighinn air adhart gu cunbhalach timcheall air prionnsapalan “tuairisgeul nas mionaidiche air gluasad, freagairt nas tùrail do dh’ atharrachaidhean, agus amalachadh ghoireasan nas èifeachdaiche. ” Bidh dealbhaidhean san àm ri teachd a’ toirt a-steach tuilleadh theicneòlasan leithid càraid didseatach (ro-shealladh air ro-innleachdan smachd tro mhodalan brìgheil), co-obrachadh sgòthan iomall (a’ luchdachadh cuid de ghnìomhan coimpiutaireachd chun sgòth), agus smachd air a bhrosnachadh le bith (a’ dèanamh atharrais air feartan gnìomhachd sùbailte fèithe daonna). Atharraichidh seo àite smachd gluasad bho “inneal” gu “com-pàirtiche”- fear a bhios chan ann a-mhàin a’ cur an gnìomh stiùireadh ach a tha cuideachd a’ tuigsinn rùn pròiseas, a’ sùileachadh chunnartan a dh’ fhaodadh a bhith ann, agus a nì an giùlan fhèin gu for-ghnìomhach. Tha seo ag iarraidh air luchd-dealbhaidh briseadh air falbh bho chuingealachaidhean aon teicneòlais agus a bhith ag amalachadh gu domhainn meacanaig, eileagtronaigeach, bathar-bog agus inntleachd fuadain le inntinn innleadaireachd shiostaman, aig a’ cheann thall a’ togail siostam smachd gluasad an ath ghinealach a tha an dà chuid earbsach, sùbailte agus a ghabhas atharrachadh.
