2015年11月第17屆上海工博會時代,發那科正在中國地域正式推出其時寰球負載最大的協作機器人CR-35iA,一舉“名震江湖”。
據悉,CR-35iA機器人伎倆部最大負載可達35kg,運動半徑達1813mm;作為一款協作機器人,美滿的平安功用使CR-35iA可以正在不平安圍欄斷絕的環境下,與人正在同一個空間事情,被廣泛應用于汽車制造、機床高低料等事情中。
自此,協作機器人的負載規模不斷擴大,從最早的10kg擴展到20kg,從UR16e、安川HC20DT到遨博i16、節卡Zu18等產物的問世,年夜負載協作機器人頻仍天呈現正在人們的視線中。
然而,有別于傳統工業機器人,協作機器人給人的第一印象就是玲瓏與靈巧,當負載不休增大之后,若何保障協作機器人的精準節制、安全性等。更加要害的是,真實的市場需求正在哪?
多大才是年夜負載?
垃圾分揀機器人哪家專業分揀機器人的工作方法從ABB的500g負載單臂協作機器人YuMi,到負載35kg的FANUCCR-35iA,再到負載可能到達110kg以至是更年夜的柯馬AURA協作機器人,不由讓人起頭思慮,協作機器人的負載究竟幾適合?多大的負載才算是年夜負載?
遨博智能副總裁黃洪波認為,普通意思上,負載跨越10kg,便可認為是年夜負載協作機器人。
正在艾利特CTO孫愷博士看來,只有運動半徑正在1.7m及以上,負載跨越20kg才氣算是年夜負載。即便是把運動半徑1.3m、負載12kg的機器人縮短連桿,其依然不克不及界說為年夜負載,這一產物并沒有存在較著的技術難度。
富家機器人總經理王光能認為,協作機器人負載的下限次要在于減速機等焦點零部件。普通20kg負載以下機器人樞紐用諧波減速器,當協作機器人負載沖破20kg后,則須要將諧波減速器換成RV減速器,那將使機器人本體變得粗笨,協作機器人靈巧玲瓏的劣勢也將受限。
現階段,市場對協作機器人的負載是有必然要求的,普通將協作機器人負載節制正在16kg是大部分客戶的取舍。因為機器人本身有自重,同時還要還要配上很多零部件和夾爪等,能夠會招致跨越承重等問題,那使得一些客戶對負載跨越12kg的協作機器人會發生耽憂。
事實上,要回覆這個問題,更加要害的是看人的承重下限正在甚么程度。究竟結果協作機器人的次要方針仍是替換人工事情,而20kg負載以上的事情,人工功課較少,是以不是協作機器人次要的事情規模,孫愷強調講。
即使如此,市場上跨越16kg的協作機器人并很多睹。越疆科技研發總經理劉主福默示,經由過程與浩繁集成商、終端客戶的交換及市場查詢拜訪,越疆科技發明某些年夜負載機器人正在使用進程中,也須要與人交互、協作等;而傳統工業機器人不只存在沒法與人平安交互協作的問題,其利用體驗也較差,沒法順應小批量多種類的快捷柔性化出產需要。
那恰是協作機器人的劣勢所在,同時也是年夜負載協作機器人漸漸變多的緣故原由。
年夜負載帶來的那些應戰
因為協作機器人剛度偏弱,故而正在增大負載的環境下,普通皆會縮短臂長,事情半徑削減。
高工機器人產業研究所認為,協作機器人之所以稱為協作,安全性是保障其可能實現人機協作的根底,負載的增大,意味著其協作的機能會遭到必然水平的打折,須要經由過程其他方法停止賠償,如傳感器、軟件算法、附加外設等,正在必然水平上會對本錢造成必然的磨練。
正在平安問題保證上,現階段市面上大部分的協作機器人采取的次要是碰撞檢測的方法實現平安,依然屬于接觸式的平安防護,存在碰撞損傷的危險,正在本體質量跟負載必然的環境下,為到達容許的生物力學限定,協作平安形式下要大幅停止減速。
但因為機器人自身平安屬性,打擊、夾傷的危險性仍然較大,很多廠家正在此基礎上增長視覺解決方案,那又對布置空間有較大要求,同時也存在視覺盲區跟死角等痛點。
對此,越疆科技采取了非打仗電子皮膚自動防護的協作機器人計劃,經由過程非接觸式傳感機理,正在距離人體10-20cm的距離便可實現中物感知,停止碰前防護,這一解決方案使得協作機器人平安最大速率由0.25m/s到1m/s。
孫愷指出,正在保證安全性的根底上,盡量進步協作機器人的運轉速率,那對樞紐扭矩檢測精度要求將大大提高,年夜負載協作機器人若何到達這一要求才是次要問題。
另外,參照年夜負載的工業機器人,不難發明,跟著負載的慢慢增長,機器人的節制難度將極大,對機器人的服從跟穩定性也帶來了一系列應戰,協作機器人也沒有破例,負載同時也是承擔。
節卡機器人CTO許雄博士通知「高工機器人」,為辦理上述痛點,節卡機器人自立研發了單編碼器齊閉環控制戰略、動力學轉矩前饋戰略、平安控制策略-力矩限定及碰撞檢測三大核心技術,正在此基礎上,JAKAZu18出生了,其自重僅35kg,負載自重比高達1:1.94,臂展為1073mm。
為了應答更大的負載,JAKAZu18協作機器人對巨細臂桿皆停止了優化計劃,晉升了巨細臂桿的強度與剛度,使得正在年夜負載作用下巨細臂桿的變形量更小。
但更緊張的問題是,終端用戶是不是對大負載協作機器人有真正的需要,正在年夜負載機器人使用場景中,必然要人機協作嗎?
據黃洪波先容,跟著協作機器人的使用愈來愈多,良多客戶提出了年夜負載的要求,但那不克不及道是協作機器人的發展趨勢,究竟結果年夜負載除負重載荷知足了使用需要,還要思量其剛性、速率、臂展等,與傳統工業機器人比擬,年夜負載協作機器人正在某些前提下,并沒有具有劣勢,是以大部分的年夜負載協作機器人仍是以試探性使用為主,其場景次要是搬運、碼垛等。
相較于輕量型協作機器人,年夜負載的機器人因為負載的增大,相對精度會呈現必然水平的降低,是以其次要使用場景仍是集合正在定點的搬運、包裝、碼垛等范疇。越疆科技聯合非接觸式電子皮膚系列化的年夜負載協作機器人產物,現階段曾經正在工件高低料、食品包裝等范疇失掉使用,客戶經由過程非接觸式的平安防護,統籌了平安與服從。
市場需求的產品?
存在即公道,產物一直是緊跟市場需求的。協作機器人負載愈來愈年夜,本身也是為了辦理某些細分場所中替換人力的問題,一樣部門企業的產物行動也只是來自其窺察到的市場需求罷了。
至于對大負載協作機器人是不是“越界”的觀點,黃洪波認為,產物本身不會存在較著的“邊界”,它會依據事物開展的紀律來探求使用的拓展;經由過程產品線的增補及產物技巧的沖破,去到達行業開展的新契機,為企業增長一個新的營業增長點。以至將來,協作機器人與傳統工業機器人之間將慢慢融會、互相鑒戒,爾后正在定位各自得當的場景。
年夜負載協作也只是學習鑒戒了傳統工業機器人,正如工業機器人正在慢慢增長力傳感器一樣,是以不克不及簡略天界說為產物“越界”,更該當稱之為融會共生。互相鑒戒,配合“挨怪”。
原文題目:年夜負載協作機器人“越界”了嗎?
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