協(xié)作機(jī)器人產(chǎn)品特點(diǎn)

協(xié)作機(jī)器人技術(shù)發(fā)展特點(diǎn)主要體現(xiàn)在易用性、靈活性、安全性三個(gè)方面。

1、易用性

易用性是機(jī)器人控制器設(shè)計(jì)的重中之重，其中涉及具體技術(shù)包含各類圖形化編程、工藝包、示教方式、指令豐富程度、二次開發(fā)平臺、系統(tǒng)擴(kuò)展性（硬接口， 軟協(xié)議），離線編程軟件等。雖然，協(xié)作機(jī)器人的拖動示教功能特性免去了傳統(tǒng)工業(yè)機(jī)器人復(fù)雜的編程和配置，使其操作簡單、易上手。但是，目前市場的一些人機(jī)協(xié)作機(jī)器人產(chǎn)品，它們提供的圖形界面只能完成一些簡單的揀選/取放任務(wù)，仍存在易用性不強(qiáng)的問題。為提升協(xié)作機(jī)器人的易用性，行業(yè)內(nèi)企業(yè)對機(jī)器人編程語言進(jìn)行開發(fā)優(yōu)化，使機(jī)器人能適應(yīng)復(fù)雜工作環(huán)境。如 UR 機(jī)器人采用一種專利技術(shù)的圖形化編程方式，把復(fù)雜的指令簡化為組合按鈕形式，配合拖動示教完成機(jī)器人的編程；日本 Mujin 提供一種簡單快速的 3D 環(huán)境重建方法及針對復(fù)雜環(huán)境進(jìn)行自動軌跡規(guī)劃的技術(shù)，可大幅降低機(jī)器人部署時(shí)間和工作量；Franka 推出圖形化編程系統(tǒng)，通過組合不同的基本元素，使用戶可在不具備任何專業(yè)知識的情況下編寫復(fù)雜的機(jī)器人程序。隨著協(xié)作機(jī)器人應(yīng)用領(lǐng)域的不斷擴(kuò)展，要提升協(xié)作機(jī)器人簡單易用性，提供更簡單直觀，功能更強(qiáng)大的編程方法仍將協(xié)作機(jī)器人企業(yè)長期努力的方向。

2、靈活性

從軟件層面來看，協(xié)作機(jī)器人系統(tǒng)多數(shù)具有學(xué)習(xí)和演化的能力，使其產(chǎn)品具

有適應(yīng)性、靈活性，它們主要采用增強(qiáng)型學(xué)習(xí)方法和遺傳規(guī)劃，可實(shí)現(xiàn)多機(jī)協(xié)同作業(yè)。然而，目前的多機(jī)器人學(xué)習(xí)和演化還停留在比較低的行為層次，其學(xué)習(xí)和演化的任務(wù)和環(huán)境也非常簡單，當(dāng)其面對更為復(fù)雜的任務(wù)和環(huán)境時(shí)，存在時(shí)滯評價(jià)和組合爆炸問題。同時(shí)，對多智能體的分布式學(xué)習(xí)與演化，也與傳統(tǒng)的集中式的學(xué)習(xí)與演化方法有明顯區(qū)別，還有待尋找更為有效的行為優(yōu)化方法。

從硬件層面來看，目前，協(xié)作機(jī)器人技術(shù)產(chǎn)品多數(shù)為 6 自由度及以上的多關(guān)節(jié)機(jī)器人，自重及負(fù)載都較小，產(chǎn)品安裝方式及其移動部署相對靈活。適用于柔性、靈活度和精準(zhǔn)度要求較高的行業(yè)如電子、醫(yī)藥、精密儀器等行業(yè)，滿足更多工業(yè)生產(chǎn)及服務(wù)行業(yè)的操作需要。

3、安全性

安全問題作為實(shí)現(xiàn)人機(jī)協(xié)作一個(gè)前提條件，只有保障了操作人員的人身安全， 才能更好的協(xié)同工作，提高企業(yè)效率。為有效規(guī)范協(xié)作機(jī)器人設(shè)計(jì)及安全，國際標(biāo) 準(zhǔn) 化 組 織 于 2016 年 3 月 發(fā) 布 了 《 ISO/TS15066 Robots and robotic devices--Collaborative robots》標(biāo)準(zhǔn)，該標(biāo)準(zhǔn)作為支持 ISO10218“工業(yè)機(jī)器人安全標(biāo)準(zhǔn)”的補(bǔ)充，進(jìn)一步明確了協(xié)作機(jī)器人的設(shè)計(jì)細(xì)節(jié)及系統(tǒng)安全技術(shù)規(guī)范。

各協(xié)作機(jī)器人企業(yè)都通過開發(fā)硬件或者軟件，抑或兩者兼?zhèn)涞姆绞酱_保其能實(shí)現(xiàn)人機(jī)協(xié)同作業(yè)，但不同企業(yè)實(shí)現(xiàn)途徑不一。ABB 的 Yumi 在硬件上通過被軟性材料包裹的塑料外殼，能夠很好地吸收對外部的沖擊；在軟件上有運(yùn)動速度和功率限制的設(shè)計(jì)，當(dāng)它與工人或其他物體接觸時(shí)，內(nèi)置的傳感器就能檢測到。Rethink 協(xié)作機(jī)器人產(chǎn)品通過搭載串聯(lián)彈性驅(qū)動器(SEA)，將力矩控制轉(zhuǎn)化為彈簧形變量控制，實(shí)現(xiàn)準(zhǔn)確的力矩控制。發(fā)那科在底座安裝力傳感器， 來檢測外力。博世協(xié)作機(jī)器人配備機(jī)器人保護(hù)皮衣 APAS（觸覺檢測裝置），檢測受力情況并可向控制器提供即時(shí)反饋，確保人員安全。

由于協(xié)作機(jī)器人具有高安全性，其適合要求人員介入的有限空間作業(yè)的場景， 大部分是涉及裝配，例如電子產(chǎn)品裝配，機(jī)器人來放置零件，操作人員負(fù)責(zé)組裝。

因?yàn)轶w積小，重量輕，安裝和調(diào)試簡單，同樣的一臺機(jī)器可以相對方便的移動位置，重新進(jìn)行示教，極大的提高了生產(chǎn)線的柔性，減少的投入。

隨著制造業(yè)的轉(zhuǎn)型升級，以計(jì)算機(jī)、通信及消費(fèi)量類電子產(chǎn)品為代表的 3C 產(chǎn)業(yè)蓬勃發(fā)展，產(chǎn)品生命周期變得越來越短，用戶個(gè)性化需求也越來越高。面對生產(chǎn)線變更時(shí)間需大幅縮短，工作空間狹小等問題，傳統(tǒng)的“非自動即動手”的生產(chǎn)裝配模式已難以應(yīng)對，大量工作需要人和機(jī)器人人協(xié)作完成。因此，為搭建靈活高效的制造系統(tǒng)，人機(jī)協(xié)作成為有效解決方案。人機(jī)協(xié)作不僅是解決現(xiàn)實(shí)問題的需要，也是長遠(yuǎn)發(fā)展的選擇。