中科深谷开源钢水转运解决方案助力浇铸行业告别危险低效率

发布日期：2023-07-11 浏览次数：884

少人化、集控化、安全化..... 一直是工业机器人的代名词，在探索工业机器人的道路上，如何让工业机器人在确保安全稳定的情况下提高产能、降低制造成本、实现工业机器人智能化并顺利完成任务一直是中科深谷不断探索的方向。

PART 0１高危行业对工业（特种）机器人需求迫切

目前浇铸行业现状，因工作环境差，安全事故发生几率大，造成人才流失严重，人员流动性大；浇注生产流水线工段和铁水熔化工段不在同一个车间，而且距离较远，用行车无法将铁水熔化工段的铁水直接吊运到浇注生产流水线工段进行浇注。需要用叉车将放在叉架上装着铁水的铁水包叉到浇注生产流水线的浇注机旁，然后再行车将装着铁水的铁水包吊起，将铁水倾倒入浇注机的浇包内进行浇注的。不但繁琐，而且时间长，既影响生产效率，又降低铁水温度、影响产品质量。

工业（特种）机器人的出现，一方面既可以保质保量完成工作，又可以有效避免潜在的危险有可能带来的恶果；另一方面，应用机器人员工可以为企业在发展中提高生产效率、降低生产成本、提高产品技术含量、扩大企业竞争实力，这一点已经得到广泛共识。

PART 0２开源钢水转运解决方案，告别危险低效率的浇铸作业

中科深谷与甘肃某高校合作最新推出的钢水转运机器人是一款用于模拟铸造、冶炼等工业应用，集教学与科研一体的特种机器人。采用国际先进的基于模型设计（MBD）的开发方法，覆盖整个产品的开发的全过程，从Simscape三维仿真验证、Simulink控制算法设计等。

开源钢水转运机器人采用四轴并联结构，实现对钢水容器的六自由度控制，用于铸造等需要较精准浇铸钢水的场合。该机器人由四轴并联机器人本体、旋转机构、升降机构组成。控制系统采用中科深谷自主研发的全新一代的CSPACE-RT产品，基于x86架构，处理器采用四核Intel I7处理器，内存达8G，硬盘支持120GSSD+1T可扩展，多路PCI/PCIe外扩板卡接口。基于MATLAB/Simulink工具实现运动控制算法仿真和验证、自动代码生成、实时控制、控制参数和指令在线调节和状态监控的功能；同时采用Linux ROS和Gazebo对机器人进行数字孪生设计，能通过3D模型实时显示机器人的实际状态，并能对轨迹进行仿真和实时控制。整个系统开源，并提供详细的教程，方便科研人员和企业进行相应的研究。

PART 03 融合ROS、Gazebo数字孪生，支持二次开发

开源钢水转运机器人的特点：（1）采用高精度高强度的伺服电动缸设计，机械稳固，负载大，位姿精度高；

（2）旋转机构和升降机构联合，能够实现不同方位、不同高度的钢水浇筑场景；

（3）基于嵌入式Linux系统和工业以太网EtherCAT开发，运算能力强，通信周期短；

（4）支持使用Simulink基于模型设计（MBD）开发方法，图形化算法开发，开发效率高；

（5）具备多通道数据显示的人机交互软件，支持自定义算法参数；

（6）实验教学内容丰富详细，包含大篇幅的技术及知识介绍；

该产品融合了ROS、Gazebo等仿真控制，可基于实物，实现了在Gazebo上数字孪生的雏形。实现了教学、科研、应用三位一体。独特的混联结构，可应用于串联、并联及混联构型机器人的教学与科研研究。

开源钢水转运机器人的出现实现钢水的自动接取、运送、倾倒、返回作业，钢水自动化搬运系统，改变了传统的作业模式，自动无人操作，三班制连续生产，防范安全事故的发生，最大程度的降本提效。