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協(xié)作機(jī)器人是旨在在共享空間中與人類互動(dòng)或在附近安全工作的機(jī)器人。與傳統(tǒng)的工業(yè)機(jī)器人相反,傳統(tǒng)的工業(yè)機(jī)器人旨在通過與人的接觸隔離來確保安全地自主工作。Cobot的安全性可能取決于輕質(zhì)的結(jié)構(gòu)材料,倒圓的邊緣以及速度或力的限制。安全也可能需要傳感器和軟件來確保良好的協(xié)作行為。

在安全性方面,傳統(tǒng)的工業(yè)機(jī)器人需要安裝在防護(hù)圍欄或者其它屏障之內(nèi),以避免對人員造成傷害,但這也極大地限制了工業(yè)機(jī)器人的應(yīng)用效果。而協(xié)作機(jī)器人設(shè)計(jì)的初衷就是為了提高機(jī)器人的安全性,降低機(jī)器人在生產(chǎn)過程中對人帶來傷害的風(fēng)險(xiǎn),將人的認(rèn)知能力與機(jī)器人的效率結(jié)合在一起。為了實(shí)現(xiàn)人機(jī)協(xié)作的安全性,協(xié)作機(jī)器人一般采用輕量化設(shè)計(jì),例如輕巧的體型、應(yīng)用內(nèi)骨骼設(shè)計(jì)方式等限制運(yùn)行速度和電機(jī)功率；應(yīng)用力矩傳感器、安全皮膚、碰撞檢測等技術(shù)和方式,能夠感知周圍的環(huán)境,并根據(jù)環(huán)境的變化改變自身動(dòng)作行為,可以在特定區(qū)域內(nèi)安全地與人進(jìn)行直接的交互和接觸。

在易用性方面,協(xié)作機(jī)器人通過拖拽示教、可視化編程等方式,大大降低了操作者的專業(yè)要求。即使無編程經(jīng)驗(yàn)的操作人員也能非常容易地對協(xié)作機(jī)器人進(jìn)行編程與調(diào)試。而早期的工業(yè)機(jī)器人,通常都需要專業(yè)人員使用專業(yè)的機(jī)器人仿真與編程軟件進(jìn)行仿真、模擬,定位調(diào)試與校準(zhǔn),編程門檻較高,編程周期也較長。

在靈活性方面,傳統(tǒng)的工業(yè)機(jī)器人多為固定式安裝,執(zhí)行的任務(wù)和作業(yè)范圍相對受限。而協(xié)作機(jī)器人輕便小巧,安裝快捷,不僅能在狹小的空間中工作,而且輕量化、模塊化,高集成度的設(shè)計(jì)也使其易拆卸、易轉(zhuǎn)運(yùn),能夠重新部署在多個(gè)應(yīng)用中,且耗時(shí)較短、無需改動(dòng)布局。而且,協(xié)作機(jī)器人可與移動(dòng)機(jī)器人組合,形成移動(dòng)協(xié)作機(jī)器人,實(shí)現(xiàn)更大的作業(yè)范圍,滿足更多復(fù)雜應(yīng)用場景的需求。

由于產(chǎn)品定位的原因,協(xié)作機(jī)器人也有明顯的缺點(diǎn)。比如,與傳統(tǒng)工業(yè)機(jī)器人相比,協(xié)作機(jī)器人運(yùn)行速度較慢、重復(fù)精度較低,負(fù)載也較小。在運(yùn)行速度方面,由于協(xié)作機(jī)器人須確保安全性,其電機(jī)需要兼顧安全保護(hù)的功能,因此協(xié)作機(jī)器人的運(yùn)行速度較慢,通常只有傳統(tǒng)工業(yè)機(jī)器人的三分之一到二分之一。

對于一些優(yōu)先追求速度的應(yīng)用場景,協(xié)作機(jī)器人可能并不能很好地勝任這些任務(wù)。在精度方面,由于多軸靈活性的需求及自身的重量限制,協(xié)作機(jī)器人在運(yùn)行結(jié)束后容易出現(xiàn)一定的抖動(dòng)情況。雖然近年來各大協(xié)作機(jī)器人廠商都在不斷提升精度,但是重復(fù)精度與傳統(tǒng)工業(yè)機(jī)器人相比仍然存在差距。在負(fù)載方面,當(dāng)前市面上協(xié)作機(jī)器人負(fù)載主要在0.5kg-20kg,而傳統(tǒng)工業(yè)機(jī)器人最大負(fù)載可達(dá)數(shù)百公斤甚至數(shù)噸。

目前國內(nèi)協(xié)作機(jī)器人市場應(yīng)用主要集中在3C 電子、汽車及其零配件、家電等行業(yè),除了工業(yè)領(lǐng)域,協(xié)作機(jī)器人在商業(yè)服務(wù)領(lǐng)域也具有較大的發(fā)展前景。其中,就包括目前比較熱門的物流倉儲和醫(yī)療這兩個(gè)領(lǐng)域。

其中,在物流倉儲領(lǐng)域中的揀貨環(huán)節(jié),一種方式就是AGV搭載協(xié)作機(jī)器人的方式,物流倉儲的市場將不可估量。

此外,由于協(xié)作機(jī)器人比較安全,加上機(jī)械臂模仿人類手臂的靈活特性,協(xié)作機(jī)器人非常適合應(yīng)用在康復(fù)機(jī)器人和醫(yī)療保健機(jī)器人領(lǐng)域。

短期內(nèi)工業(yè)領(lǐng)域依然是協(xié)作機(jī)器人的主要應(yīng)用市場,但競爭會(huì)日趨激烈；從長遠(yuǎn)來看,服務(wù)領(lǐng)域有機(jī)會(huì)成為新的應(yīng)用藍(lán)海。

協(xié)作機(jī)器人搭載AGV組成復(fù)合型機(jī)器人

將協(xié)作機(jī)器人與AGV 小車組合起來,使得協(xié)作機(jī)器人不再局限于某一個(gè)單元、區(qū)域及工種,而是提升為生產(chǎn)線團(tuán)隊(duì)中的“自由機(jī)器人”,不僅可以在各工序間作搬運(yùn)和調(diào)度,而且能夠根據(jù)生產(chǎn)擴(kuò)展需要,將機(jī)器人調(diào)配到任意一個(gè)工位中共同參與生產(chǎn),或者在特定安全區(qū)域與操作人員進(jìn)行協(xié)同工作。

目前我們庫崎智能已經(jīng)有很多成功的案例,AGV 搭載UR 協(xié)作機(jī)器人主要用于多工位的組裝、搬運(yùn)工作。如：自動(dòng)化工廠、機(jī)房數(shù)據(jù)管理（存儲服務(wù)器數(shù)據(jù)取放）、電力巡檢、倉儲分揀、自動(dòng)化貨物超市等。事實(shí)上,因?yàn)閁R 協(xié)作機(jī)器人安裝方便,能夠快速的安裝在AGV 上,UR 機(jī)器人支持改裝,有完整的解決方案,并且協(xié)作機(jī)器人功耗低,AGV 小車的續(xù)航時(shí)間很持久。

協(xié)作機(jī)器人配備各種柔性夾爪完成更多工作任務(wù)

相比較傳統(tǒng)的機(jī)器人,協(xié)作機(jī)器人最大的特點(diǎn)就是靈活性,而為了進(jìn)一步提高協(xié)作機(jī)器人的靈活性,在應(yīng)用中將會(huì)使用越來越多的柔性夾具,并且這些末端執(zhí)行器將越來越成為機(jī)器人應(yīng)用的核心部件,協(xié)作機(jī)器人配備了末端執(zhí)行器之后可以更好地實(shí)現(xiàn)一些新的功能。

在這個(gè)發(fā)展趨勢下,國內(nèi)外的企業(yè)都越來越強(qiáng)調(diào)協(xié)作機(jī)器人快速更換夾具的的功能,機(jī)器人能夠全自動(dòng)更換并識別任意工具或握爪,操作者可以通過拖拽式一次性編校機(jī)器人運(yùn)動(dòng)路徑以及所有對接的工夾具或握爪的動(dòng)作,而無需使用手持式示教器,真正實(shí)現(xiàn)手把手編校。