《机器人电缆弯折性能的主要影响因素研究》研究背景与意义

专家导读

《机器人电缆弯折性能的主要影响因素研究》研究背景与意义

2015年5月19日，国务院印发了《中国制造2025》规划，根据规划，机器人成为重点领域之一。“无人工厂”、“柔性化生产”等诸多概念开始进入人们的视野，而所有的这一切都基于机器人的智能化。

从宏观而言，机器人主要考虑其机械结构与电控两大块。但限制我国机器人行业发展的瓶颈却不在这些宏观层面，而是在于机器人细节的处理，诸如关节中所用到的RV减速器等。这些传动的核心部件往往都被国外个别企业所垄断。而机器人电缆为机器人中重要的零部件，可谓是机器人的中枢神经。目前，国内机器人电缆的生产企业可以大致分为日系、德系和国内企业。其中，日系占据半壁江山。据不完全统计，国内机器人电缆市场，约80%的采购量来自外资企业。近年来，我国机器人电缆行业虽然得到了快速发展，在市场地位日渐提升，涌现出一批优秀的机器人电缆生产企业，如科宝、奥林特等。但是，随着改革的不断推进，越来越多的问题也逐渐凸显，诸如精度问题、机器人的使用寿命，而这些都与机器人所用电缆有着密不可分的联系。

《机器人电缆弯折性能的主要影响因素研究》旨在通过数值模拟以及理论分析的方法，对机械臂电缆的缠绕、扭转及通电过程中的电缆疲劳特征进行探究，得到缆线各种工况的应力场分布结果，并得到相应的应力—寿命曲线(即S-N曲线)。通过对初始状态(即只受扭矩作用)以及实际工作状态下(力—电—热多场耦合)电缆疲劳特征研究，根据其薄弱点，对电缆本身以及机械臂结构进行有针对性的改善，并设计相应的布线机构，借此极大地拓展全自由度机器人的应用层面。