标签: 工业机器人

滚珠花键是在工业自动化领域中是常用的传动零装置，其具有高效率、高精度、低磨损、多方向负荷承受能力以及维护简便等特性， 被广泛应用在各行各业，包括航空航天、工业汽车、工业机器人、高速铁路系统。 那么，滚珠花键的这些特性由什么决定的呢？ 一、滚珠花键的设计 滚珠花键的设计结合了花键轴和滚珠丝杆的功能特点，通过滚珠在花键轴和花键套之间的滚动来实现旋转运动和直线运动的传递。这种设计不仅减少了摩擦阻力，降低了能量损耗，提高了传动效率，还使得滚珠花键能够适应较高的旋转速度和直线运动速度，满足不同设备的工作需求 ‌。 二、材料选择 不同材料具有不同的物理和化学特性，如硬度、强度、耐腐蚀性等，这些特性直接决定了滚珠花键在不同环境下的适应性和使用寿命。一般来说，滚珠花键的花键轴和花键套这些关键部件多采用优质合金钢或低碳钢，并经过特定的热处理工艺以提高硬度和耐磨性，滚珠则选用高精度钢球，确保传动过程中的稳定性和精度。 三、制造工艺 滚珠花键的制造过程中需要严格控制加工精度，以确保滚珠花键在传动过程中的稳定性和精度。另外，为了提高滚珠花键的耐磨性和耐腐蚀性，通常会对其表面进行喷涂防腐涂层、表面淬火等特殊处理。 四、使用环境 在高温或腐蚀性环境下工作的滚珠花键需要选用耐高温或耐腐蚀的材料，并采取相应的防护措施，否则，会影响滚珠花键的性能和使用寿命。 滚珠花键根据承载能力和应用场景的不同，分轻载型、中载型和重载型等多种类型，能够满足多种不同设备的传动要求。不仅能够传递扭矩，还能实现轴向移动，具有较高的定位精度和承载能力。滚珠花键以其精密的结构、卓越的性能和广泛的应用，成为了现代机械设备中不可或缺的组成部分。

为家用电器、移动机器人、相机自动对焦、楼宇自动化、库存管理系统、安全系统及虚拟屏障提供卓越的速度与精准度； 实现高精度、低功耗的测量，拥有极快的响应时间，确保出色的分辨率与精确。 TMF8806尺寸小巧，可轻松集成于空间有限的应用中。 全球领先的光学解决方案供应商艾迈斯欧司朗（瑞士证券交易所股票代码：AMS）近日宣布，发布 新一代单区直接飞行时间（dToF）传感器TMF8806 ，可以用于家用与工业机器人提供障碍物检测与防撞解决方案。 新款传感器进一步扩充艾迈斯欧司朗的dToF产品线。该系列产品已被50余款旗舰智能手机、自主电器及智能家居设备广泛采用，展现出卓越性能与更高通用性。 全新的TMF8806采用超低功耗设计，可在测量间隙完全关闭，预装固件实现迅速启动，确保即时响应各类事件。此外，该产品还具备1cm至5m的增强测距能力以及兼容1.2V和1.8V/3.3V的I/O接口，为家用电器、移动机器人、相机自动对焦、楼宇自动化、库存管理系统、安全系统、虚拟屏障等应用注入dToF传感技术所特有的速度与精确性。 艾迈斯欧司朗飞行时间产品经理David Smith 表示： TMF8806体积小巧但功能强大，能够重新定义测量精度和产品性能，为各类应用提供卓越的精确度。得益于超短光脉冲技术、更广的探测范围以及节能设计，这款传感器可在任何环境下实现快速、低功耗的测量。 TMF8806采用经过市场验证的dToF技术，通过精准测量超短光脉冲的发送与接收时间，得出精确距离。该技术不仅测量准确、功耗低，而且响应迅速，确保高分辨率与高精确度。传感器内置的统计处理功能可有效消除反射干扰，确保测量精度的稳定性。此外，该产品拥有24°的视场角，工作温度范围为－40℃至85℃，且体积小巧，仅为3.6mm×2.2mm×1.0mm，可轻松集成至空间有限的应用场景中。 TMF8806强化单区检测功能，其标准模式下检测范围可扩展至1cm至2.5m，远程模式更可达5m。该产品兼容多种厚度的盖板玻璃，并可灵活调整传感器与盖板玻璃间距，以便定制光学堆叠。此外，TMF8806在节能方面表现卓越，超低功耗关闭模式（shutdown mode）下电流可低至0.26µA。 易用型工具可助力开发者减负增效。艾迈斯欧司朗提供的配套硬件包括TMF8806-Shield板、支持快速评估的Arduino® Uno R3平台，以及便于集成至定制硬件的小型传感器分离板。即插即用模块免固件下载，助力开发者即刻启动新项目。此外，艾迈斯欧司朗提供的通用GUI可为TMF8806打造全方位的可视化控制界面，同时配备有记录与校准所需的Python脚本示例。

人机共融的智能时代正加速到来 上周，一场硅基生命的大秀在北京上演。 为期5天的2024世界机器人大会再度引发产业热议，得到来自欧洲、美国、德国、韩国、日本等26家国际机构支持， 近170家 企业携 600余款 展品参展， 60余款 新品首发， 27款 人形机器人亮相，创历届之最。 在传统的工业制造机器人之外， “陪伴” 成为许多厂商格外强调的作用，这也侧面说明机器人向走进千家万户更近一步； 而在具身智能成为今年科技界最大风口之一后，亮相大会的各人形机器人分别展示了 “抓取物品” 的技能，小小精细活“拿捏”； 此外，现场少不了各种机器人的 花式整活 ： 全球首个纯电驱拟人奔跑的全尺寸人形机器人“天工”能以6公里/小时的速度稳定奔跑； “石头剪刀布”玩家机器人几乎可与人类同时出招，无论手势如何快速变化皆能实时回应； 被赋予“表情包达人”的仿生脸机器人仅在一张脸上就有30个指甲盖大小的传感器，能实时精准模仿人的表情…… 01 · 人形机器人 什么限制了人形机器人的“进厂”和“入户”？ 日历翻到2024年，人形机器人行业可谓一日千里。 产业界都在试图回答一个问题——在高性能的多模态模型驱动下，人形机器人能实现什么样的目标。 毕竟，人形机器人与其他特定情形机器人最大区别的就在于应用场景的多元化，想要大规模落地，前提就必须达到 「通用性」 。 汽车工厂，已经先为其买单。 02 · 人形机器人 人形机器人：技术储备、产业链及市场化进程全解析 去年11月初，工业和信息化部印发了《人形机器人创新发展指导意见》，将人形机器人定位为“集成人工智能、高端制造、新材料等先进技术，有望成为继计算机、智能手机、新能源汽车后的颠覆性产品，将深刻变革人类生产生活方式，重塑全球产业发展格局”的科技竞争新高地、未来产业新赛道，以及经济发展新引擎。 那么从技术储备、产业链及市场化进程三大维度如何看， 点击文章即可了解。 03 · 陪伴机器人 强AI时代，高陪伴需求 对家庭“新成员”的紧迫需求，让家庭服务机器人，特别是陪伴机器人再度成为大众关心话题。 对于陪伴机器人，其核心尤在人机交互能力，更依赖人工智能解决情感需求。当前，随着生成式AI的迅猛发展，能更好帮助陪伴机器人读懂、觉知人类感受，将有望重塑人机情感交互模式。 当然，陪伴机器人的发展也必定离不开诸如传感器、智能芯片技术、底盘技术、云服务平台、SLAM系统、整机操作系统等等 。 04 · 工业机器人 中国工业机器人市场：2025年翻番！ 2010年前后，中国作为“世界工厂”，工业机器人在政策推动、工厂需求等多重因素推动下，接棒成为全球最大市场。 作为智能制造的重要一环，新能源汽车与锂电产业都在成为中国工业机器人增长的主引擎。 （点击图片即可了解详情） 未来，工业机器人的发展以提升应用广度和深度为方向，其中运动控制技术、控制系统技术促进产品性能提升，AI、AR等相关技术将进一步促进智能化提升。 05 · 工业机器人 谁“捧红”了工业机器人？ 在人口红利消失和机器人制造门槛下降的背景下，机器人和智能设备产业的发展越来越受到社会各界的广泛关注。 其中，机器人更被誉为“制造业皇冠顶端的明珠”，其研发、制造、应用是衡量一个国家科技创新和高端制造业水平的重要标志。 虽然工业机器人发展迅猛，但仍然具备一些市场痛点，比如全自动化方案的缺失，高效但不智能，特殊需求难以满足等等。 06 · 工业机器人 OpenAI宣布进军的机器人行业是什么现状？ 连OpenAI都看重的领域现在到底发展到什么阶段了？中国在该领域又有哪些建树？ 以工业领域为例，作为机器人起源与最先落地的应用领域，工业机器人在整个机器人产业中占据重要地位，以其具备自动控制、可重复编程、多用途功能的特性，多以固定或移动的方式被广泛应用于汽车制造、3C设备生产、金属机械加工、工业物流仓储、塑料化学产品生产等行业。 07 · 高精度位置传感器 EV起量，高精度位置传感器“起飞” 对外部磁场几近“免疫”的能力，成为艾迈斯欧司朗位置传感器“入主”高性能应用领域的核心优势。 这个高性能应用领域，必然也有人形机器人的一席之地。 而人形机器人除了需要AI大脑，高性能传感器必不可少——通过传感器收集环境信息，利用机械执行器进行物理操作，或者通过机器人等具体实体与人类和环境进行实时互动。 以位置传感器为例，它是当前服务、工业机器人中最广泛使用的传感器技术之一， 几乎机器人的每个关节都使用两个或多个位置传感器。 08 · 激光雷达 LiDAR翻红， 激光雷达不止“车载”。 在汽车之外，激光雷达也再次“起范儿”，彰显多元化赛道比如工业领域、机器人等的潜力。 如今越来越多的企业在工厂、仓库、港口和其他商业环境中采用智能自动化，因此激光雷达广泛应用于工业机器人、机械臂、AGV、智慧物流、智慧仓储、安防巡检、无人叉车、交通监控等领域。 同时，据研究表明，受机器人出货量提升及单台机器人激光雷达安装数量增加所推动，近年来激光雷达市场行情也“水涨船高”。预计全球机器人激光雷达解决方案市场将以50.6%的复合年增长率快速增长，到2030年市场规模有望达到2162亿元市场规模，其中，中国市场预计占据31.8%。

工业4.0(Industry 4.0)-第四次工业革命，工业1.0为蒸气机时代，工业2.0为电气化时代，工业3.0是信息化时代，工业4.0是智能化的时代，工业4.0包括智慧工厂、智能物流、工业机器人、工业互联网、物联网、智能生产等，这些离不开工业自动化。晶振产品在工业自动化中扮演着至关重要的角色，工业自动化涉及大量的设备和系统，它们需要协调运作，依赖高精度的时钟信号来进行控制、监测和数据处理。而晶振产品可提供了稳定、可靠的频率源，确保设备和系统能够以精确的时间基准运行。 一、晶振在工业自动化中的作用 1. 精确计时与同步 PLC(可编程逻辑控制器)：PLC作为工业自动化的核心控制单元，依赖晶振提供精确的时钟信号，确保逻辑控制的准确性和同步性。 工业机器人：多轴运动控制需要高精度的时间同步，晶振保证了机器人各关节的协调动作，提升生产效率和精度。 2. 通信与数据传输 工业以太网：工业现场设备通过以太网进行数据交换，晶振确保数据包的准确传输和网络的稳定运行。 无线通信：在物联网(IoT)和无线传感器网络中，晶振为无线模块提供稳定的时钟源，保证数据传输的可靠性和低延迟。 3. 控制系统与处理器 嵌入式系统：工业自动化中的嵌入式控制器依赖晶振提供稳定的时钟信号，确保实时数据处理和控制指令的执行。 实时操作系统(RTOS)：在需要实时响应的应用中，晶振确保操作系统能够按照严格的时间要求运行，提升系统的响应速度和可靠性。 4. 传感器与执行器 高精度传感器：如压力传感器、温度传感器等，依赖晶振提供稳定的采样时钟，确保测量数据的准确性。 执行器控制：电机驱动和其他执行器需要精确的时序控制，晶振提供的时钟信号保证了执行动作的精准和一致。 5. 电源管理与能效 低功耗设计：在工业设备中，低功耗晶振帮助减少整体能耗，提升设备的能效和运行时间，尤其在便携式和远程设备中尤为重要。 电源稳定性：晶振在电源管理系统中提供参考时钟，确保电源转换和调节的稳定性，保护设备免受电源波动影响。 二、晶振产品在工业自动化领域的发展前景 1. 智能制造与工业4.0 随着工业4.0的推进，智能制造成为趋势，自动化设备对高精度、高稳定性的时钟信号需求不断增加。晶振作为核心时钟源，其市场需求预计将持续增长。 2. 物联网(IoT)与工业物联网(IIoT) 物联网的广泛应用使得更多工业设备连接到网络，晶振在无线通信、数据采集和实时控制中的重要性提升，推动晶振产品在工业物联网中的应用扩展。 3. 自动化设备的智能化 随着人工智能和机器学习技术在工业自动化中的应用，处理器和控制器对高频、高精度时钟的需求增加，促进了高性能晶振产品的发展。 4. 新能源汽车与智能制造 新能源汽车生产和智能制造对自动化设备的精度和效率要求更高，晶振在这些高端应用中的需求显著增长。 三、晶振产品在工业自动化领域的未来趋势 1. 更高的频率与稳定性 未来工业自动化设备对更高频率、更高稳定性的时钟信号需求将增加，推动晶振技术向高频、高精度方向发展。 2. 低功耗与小型化 随着设备向便携化和分布式方向发展，低功耗、小型化的晶振产品将成为市场主流，以满足设备对体积和能耗的严格要求。 3. 多功能集成 集成多种功能的晶振产品，如集成温度补偿、频率调节等，将提升系统的整体性能，简化设计，提高可靠性。 4. 抗干扰能力增强 工业环境复杂多变，电磁干扰严重，未来晶振产品将更加注重抗干扰能力的提升，确保在恶劣环境下的稳定运行。 5. 智能化与自诊断 智能化晶振产品具备自诊断和自校准功能，能够实时监测自身状态，提升系统的可靠性和维护效率。 6. 环保与可持续发展 环保要求推动低功耗、无铅或低有害物质的晶振产品研发，符合绿色制造和可持续发展的需求。 7. 定制化与多样化 针对不同行业和应用的特殊需求，晶振产品将更加注重定制化和多样化，以满足特定应用场景的要求。 总结 晶振在工业自动化中扮演着至关重要的角色，作为提供稳定、精确时钟信号的核心组件，其应用覆盖了从控制系统、通信网络到传感器与执行器等各个方面。随着工业4.0、物联网和智能制造的不断发展，晶振产品在工业自动化领域展现出广阔的发展前景。未来，晶振技术将朝着更高频率、更高稳定性、低功耗、小型化和智能化方向发展，以满足不断变化的工业需求，推动工业自动化迈向更加智能、高效和可靠的新时代。而我司深圳市晶科鑫实业有限公司作为拥有30多年晶振行业制造经验，始终走在晶振技术研发的前端，晶振产品齐全，可满足不同客户的需求。

激光激发3D视觉感知，细腻勾画工业自动化版图的智能经纬，引领科技与效率的和谐共鸣。 在现代智能化的浪潮中，工业机器人已成为推动产业升级、提升作业效率的关键力量。它们穿梭于繁忙的生产线乃至复杂的仓储空间，执行着从精密装配到大规模物流搬运的多样化任务。 然而，这些无人勇士在追求高效运作的同时，面临着一个核心挑战—— 如何在纷繁复杂的环境中精准识别并有效规避障碍物，确保任务的顺利完成及周边安全。 这就凸显了机器人避障技术的重要性：它是机器人自主导航的灵魂，是决定机器人能否在真实世界中安全、灵活作业的基石。 1、各有千秋的避障方案 想象一下，一台自动导引车（AGV）在灯火通明的智能仓库中忙碌，它需在密集堆放的货架间精确行驶，避免碰撞；又或是一架无人机，在进行地形测绘时，必须在林立的城市高楼间穿梭，实时判断并避开障碍物；抑或是工厂内一队机器人在复杂的生产流水线中穿行，它们不仅要对周遭环境有着敏锐的感知能力，而且要能作出合理规避障碍的决策…… 这些场景中，哪怕是最微小的误判都可能导致生产中断、财产损失乃至人员安全风险。因此，一套高效、可靠的避障系统成为了机器人不可或缺的“眼睛”和“大脑”。 机器人避障技术是一种先进的技术。避障，顾名思义，就是避开障碍物。它使机器人能够在执行任务时自动检测并规避其路径中的障碍物。这项技术依赖于一系列传感器、算法和控制系统的协同工作，以实现对环境的实时感知和动态决策能力。 艾迈斯欧司朗市场经理范镓表示，“大家都知道工业机器人避障的流程可选多种传感方案，包括并不限于超声波传感、红外传感、激光传感等。” 超声波传感 一般作用距离较短，同时也会有一个几十毫米左右的最小探测盲区。由于超声传感器成本低、实现方法简单、技术成熟，是移动机器人中常用的传感器。 红外传感 ，多采用三角测距原理。常见的红外传感器的测量距离都比较近，小于超声波。另外，对于透明的或者近似黑体的物体，红外传感器是无法检测距离的。但相对于超声波来说，红外传感器具有更高的带宽。 范镓也表示，“由于超声波和红外方案具有成本优势，在市场上应用较多。” 而激光方案虽然成本较高，但由于其发射角更小，且在光强方面的性能也优于红外LED等，因而能实现更精准、更一致的避障效果，这也为系统厂商所青睐。毕竟，避障系统的鲁棒性和一致性是很多场景应用考量的重中之重。 据悉，艾迈斯欧司朗在激光发射器领域有着较为全面的布局。 2、面面俱到的激光方案布局 “可以说，在激光发射器领域，我们有非常全面的产品线覆盖。” 艾迈斯欧司朗机器人在避障应用中提供的激光产品分为两类，EEL和VCSEL。 上图左侧的EEL方案包含塑料封装、金属封装和SMT封装的3类产品。 而在VCSEL方案（上图右侧）中，目前艾迈斯欧司朗能提供包括封装成泛光投射器形式的BIDOS®P2433和BIDOS®P4040，以及封装成点斑投射器的Belice和Belago系列，以及不带封装的裸Die。 例如，Belice、Belago系列，现在叫做BIDOS®P3435 Q，产品优势就在于高光输出和低功耗，主要应用于结构光方案。 VCSEL泛光投射器的BIDOS®P2433 Q和BIDOS®P4040 Q，主要应用场景为ToF。这类产品能够提供非常均匀的方形光斑，因此也会用作补光光源，助力接收端得到更稳定、可靠的信号反馈。 第三类的VCSEL Chips也就是裸Die，属于艾迈斯欧司朗个性化服务的典范。“由于我们的封装也许不能满足所有的VCSEL使用端的定制化需求，比如在光斑、光束角的定制以及机械结构方面，因此裸Die系列就会给客户提供一个自由定制封装的选择。” 在裸Die系列中，也有850nm和940nm的波长可供选择，以及2~10W左右的产品系列覆盖。 若纵观VCSEL系列产品的整体平台，在波长方面艾迈斯欧司朗布局最多的还是850nm和940nm，它们横跨0.5W~10W功率段，有着丰富的产品线。 “主要还是由于这两个波段在工业避障当中应用最为广泛。” 比如Belago系列的VCSEL点斑投射器，通常用于室内5~10米中短距离的移动机器人避障，这也常见的仓储物流机器人的典型场景。 据悉，Belago系列中已经配置了人眼安全设计。 “EEL，边发射激光器产品在艾迈斯欧司朗也是拥有非常长的历史。”从固有特性来看，EEL的温漂特性相较VCSEL更大，是限制其发展的重要因素。 但据悉，艾迈斯欧司朗的低温漂EEL产品，在-40°C~105°C 范围波长随温度变化系数降至0.07nm/k，其温度漂移特性已经和VCSEL一致，已形成重大技术突破。 “我们的EEL产品也十分成熟，具有很高的稳定性，已经在不局限于机器人避障应用的工业和汽车领域的LiDAR场景获得广泛的应用。” 如上图所示，EEL方案中目前主推的产品包括SPL TL90AT03和SPL PL90AT03，这两套产业均在工业机器人避障方面拥有很大优势——比如SPL PL90AT03单颗光功率可以达到75W，不仅可以用于长距离的工业避障，例如50米~200米的户外应用，还可以用在新型智慧农业当中用于长距离、低频的信号传输。 3、激光3D传感应用：避障之外 在探索激光3D传感应用时，我们发现避障只是其众多功能中的一环，在自动化与智能化时代激光3D传感扮演着更为多元化且深刻的角色。 例如，智能移动机器人如扫地机，不仅要在广阔开放的户外空间中自主导航避障，还需在长达50米的范围内精确感知周围环境，而这得益于高稳定性的激光传感器，如采用塑封或金属封装的高性能激光器，它们能在强光环境下保持卓越性能，同时具备长时间的使用寿命。 在 无人机应用 中，基于激光的3D传感同样能实现导航定位、三维地图的重建等。这些能力不仅能够帮助无人机完成高精度的地理测绘与环境探测，还能在复杂环境中实现安全降落，显著增强了无人机在地质勘探、灾害监测等领域的应用潜力。 此外， 公共安全领域 也因3D传感技术的进步而受益匪浅。EEL与VCSEL激光光源技术的赋能，不仅加强了对车辆与行人的智能检测，还在城市监控、人群管理等公共安全应用场景中发挥重要作用，有效维护社会秩序与公众安全。通过精准识别与即时响应，基于3D传感技术构建起一道无形的智能防护网，使得城市的管理与应急反应更加迅速与高效。 对于 户外扫地机 ，由于户外空间宽敞，同时需要检测较远距离。因为激光受阳光的影响相对较小，此时就依赖基于激光的3D传感技术，“目前在户外扫地机这类应用中，我们会提供塑封乃至金属外壳2种不同封装的EEL激光光源。” 如此来看，基于激光的3D传感应用已远远超越了简单的避障范畴，它们正逐步渗透至社会生活的各个角落，从日常的清洁维护到复杂的物流管理，再到空中的遥感探测与地面的安全防护，无一不在展示着科技改变世界的强大能力。