柔性時(shí)代的產(chǎn)物，新一代柔性協(xié)作機(jī)器人Xmate

（文章來源：中國(guó)機(jī)器人網(wǎng)）

協(xié)作機(jī)器人也屬于工業(yè)機(jī)器人，但是和傳統(tǒng)的六軸機(jī)器人相比，在工藝上有什么區(qū)別？“在機(jī)器人行業(yè)的應(yīng)用中，傳統(tǒng)的六軸機(jī)器人廣泛應(yīng)用在汽車、3C行業(yè)，而這些行業(yè)都屬于大的代工企業(yè)，生產(chǎn)線成熟、工業(yè)穩(wěn)定，一年換產(chǎn)的幾率非常高，工程師編好程序，直接開始生產(chǎn)就可以了，像這種注重效率的應(yīng)用，必須使用六軸機(jī)器人，”王皓說道：“而在推廣的過程中，發(fā)現(xiàn)很多的小企業(yè)，例如集成商，在生產(chǎn)線上換產(chǎn)非常頻繁，對(duì)于這些中小企業(yè)，他們的訴求是更希望可以換產(chǎn)頻繁，易操作。最重要的一點(diǎn)就是安全，傳統(tǒng)的機(jī)器人總之要用安全圍欄圍起來，每年發(fā)生很多的事故，需要大量的成本在安全系統(tǒng)，協(xié)作機(jī)器人需要和人共同完成生產(chǎn)，必須解決安全性的問題?！?/p>

總結(jié)二者的區(qū)別就是，傳統(tǒng)工業(yè)機(jī)器人是單一的品種，批量大規(guī)模的生產(chǎn)；協(xié)作機(jī)器人是定制化、多品種，小批量的生產(chǎn)。所以協(xié)作機(jī)器人必須滿足幾個(gè)特點(diǎn)：易用、安全、低成本。能夠自主規(guī)劃圖形化編程、拖動(dòng)示教，降低系統(tǒng)集成培訓(xùn)、編程維護(hù)成本；安全的設(shè)計(jì)，降低硬件防護(hù)投入，減少占地面積減少安全投入。

第一代，基于傳統(tǒng)機(jī)器人的改造。這類協(xié)作機(jī)器人基于現(xiàn)有機(jī)型，負(fù)載、臂展選擇余地大，探測(cè)手段可選種類多；但是自重大導(dǎo)致速度必須很慢，而且精度安全性有一定的缺陷，舊產(chǎn)品設(shè)計(jì)思路與協(xié)作不符，改造成本高，與人機(jī)協(xié)作的理念有一些不太符合。

第二代，成本/性能達(dá)到較好平衡，且大規(guī)模生產(chǎn)并為大家所熟知的“協(xié)作”機(jī)器人。例如UR這一類市場(chǎng)占比較大的的協(xié)作機(jī)器人，特點(diǎn)就是輕量化、低電壓、負(fù)載小，是相對(duì)比較安全的一種傳統(tǒng)機(jī)器人變種，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，對(duì)控制和規(guī)劃要求比較低，能夠滿足一般物料搬運(yùn)、定位、和機(jī)床上下料的需求。但是在價(jià)格、易用性、柔性、安全性上海存在很多問題。

第三代，進(jìn)化版協(xié)作機(jī)器人。以ABB為代表的協(xié)作機(jī)器人，具有精確的機(jī)械臂動(dòng)力學(xué)模型，精確傳動(dòng)模型以及振動(dòng)補(bǔ)償；具備無扭矩傳感器，通過極大地降低自重和負(fù)載的方式把自身摩擦力、慣量對(duì)拖動(dòng)、碰撞、力控的影響降低到足夠多的的水平。但是這個(gè)線纜在里面的設(shè)計(jì)不是一個(gè)重工的電機(jī)，線纜走向比較復(fù)雜，設(shè)計(jì)原理決定了無法做大負(fù)載機(jī)型，真正的落地還需要改進(jìn)。

第四代，基于SEA的柔性機(jī)器人。Soft robot based on SEA（Serial Elastic Actuator），仿生手臂道路上的中間版本，也是目前成本和性能平衡性較好的下一代協(xié)作機(jī)器人技術(shù)。

這種機(jī)器人每一個(gè)關(guān)節(jié)有一個(gè)柔性傳感器，把傳統(tǒng)的前三代的位置控制，都是控制機(jī)器人的末端，從某一個(gè)點(diǎn)達(dá)到某一個(gè)點(diǎn)，根據(jù)時(shí)序進(jìn)行控制，改成一個(gè)高控或者低控，直接力控制，可實(shí)現(xiàn)高動(dòng)態(tài)力控，高靈敏拖動(dòng)示教/碰撞檢測(cè)；真正用每一個(gè)關(guān)節(jié)的傳感器進(jìn)行閉環(huán)的反饋，實(shí)現(xiàn)控制檢測(cè)，這些機(jī)器人都是我們認(rèn)為在關(guān)節(jié)增加了力傳感器可以很好結(jié)果力控的柔性的一種機(jī)器人。
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