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何謂協(xié)作機器人？柔性制造下的新轉變

節(jié)卡機器人相信，協(xié)作機器人的誕生就是為了部署更靈活、編程更簡單、使用更安全，因此，節(jié)卡機器人在技術和產(chǎn)品發(fā)展方向都不斷朝著這方面努力。 “到現(xiàn)在人和機器人協(xié)作工作，都是按照部署更靈活、編程更簡單、使用更安全三個原則進行。圍繞這三個原則，協(xié)作機器人的創(chuàng)新點非常多，國內每家協(xié)作機器人企業(yè)都在不斷創(chuàng)新。”汪輝介紹道。 ▍何謂協(xié)作機器人？節(jié)卡機器人認為，協(xié)作機器人有四塊必須具備的能力，而負載是其中較為典型的能力。負載能力越小，體積越小，負載能力越大，體積越大。因此，節(jié)卡協(xié)作機器人覆蓋了從小到大不同負載。力控則是協(xié)作機器人最基本的元素，力控系統(tǒng)能檢測機器人與用戶的碰撞力，保障用戶安全、能實現(xiàn)柔順的牽引示教，提升人機交互體驗、能輔助機器人控制對環(huán)境輸出力，實現(xiàn)打磨、裝配等柔順生產(chǎn)工作。在此基礎上，節(jié)卡機器人研發(fā)出搭載力傳感器的協(xié)作機器人，賦予機器人感知能力。節(jié)卡協(xié)作機器人負載分別為3、7、12、18公斤協(xié)作機器人加入力傳感器后升級變成SGS版，由此使得節(jié)卡協(xié)作機器人裝配精度達到±0.02mm，拓展了更廣闊的應用場景。為了部署更靈活，節(jié)卡機器人創(chuàng)新性實現(xiàn)了首創(chuàng)無線互聯(lián)技術，告別傳統(tǒng)示教器。節(jié)卡協(xié)作機器人也能支持各類設備圖形化編程，使用者拿手機就能完成拖拽示教，輕易實現(xiàn)圖形化編程，簡化了機器人操作和使用流程。為了快速編程，節(jié)卡機器人還首創(chuàng)圖形化編程技術，實現(xiàn)機器人編程零門檻。節(jié)卡協(xié)作機器人示教器就像平板一樣，降低了使用門檻，節(jié)卡機器人的宗旨是用人去解放雙手，同時讓機器人更加的簡單，目前，節(jié)卡協(xié)作機器人基本可以做到快速5分鐘或者是10分鐘，就能讓一個沒有學會或者是沒有用過機器人的使用它。安全性是協(xié)作機器人的基礎要求。為了實現(xiàn)人機協(xié)作更安全，節(jié)卡機器人做了兩個改變，即結合碰撞停止技術和基于視覺主動安全技術的視覺安全防護系統(tǒng)，雙重防護更安全。節(jié)卡機器人碰撞停止技術希望讓機器人碰到人以后能立即實現(xiàn)停止，因此節(jié)卡機器人提出帶視覺的解決方案。節(jié)卡機器人基于視覺主動安全技術加了外部的攝像頭，通過攝像頭檢測機器人運動，人靠近后會減速，實現(xiàn)協(xié)作方面的更高安全性。節(jié)卡協(xié)作機器人從JAKA Zu系列，到加入力控的JAKA Zu s系列，再到深度融合視覺和力控的All-in-one共融系列，實現(xiàn)了從人機協(xié)作到人機共融。同時，節(jié)卡機器人在硬件上做了更多改變，使得機器人變得更簡單小巧。根據(jù)權威機構的檢測報告，節(jié)卡協(xié)作機器人在位置重復性、距離重復性、位置穩(wěn)定時間、位置超調量、負載自重比、位置準確度、軌跡重復性等技術指標上都具有較強水平。節(jié)卡協(xié)作機器人嚴格的測試和穩(wěn)定的性能也是被客戶認可的重要因素。節(jié)卡機器人認為，雖然，協(xié)作機器人在碰撞檢測、拖動示教、簡單易用等方面有長足進步，能滿足柔性智能制造需求 (快部署、高柔性)。但是，還需集成視覺、力覺等來滿足柔性智能制造精度要求，同時，還需開發(fā)包含這些外部傳感信息的快速編程功能。因此，未來軟件+硬件配合也是協(xié)作機器人的發(fā)展方向。在軟件和硬件升級并加上力控以后，智能編程與主動防護的功能也非常重要。 ▍柔性制造下的新轉變產(chǎn)業(yè)模式轉變是柔性制造發(fā)展的根本。傳統(tǒng)模式下，訂單到生產(chǎn)再到物流，最后到消費端，傳統(tǒng)的供給側推動模式，更像是一個開環(huán)系統(tǒng)，而在新經(jīng)濟模式，更像是一個負反饋系統(tǒng)，需要目標大類需求數(shù)據(jù)分析產(chǎn)生訂單再進行到消費端的諸多環(huán)節(jié)，消費后也會沉淀消費數(shù)據(jù)，再次助力目標大類需求數(shù)據(jù)分析，消費驅動的模式（新經(jīng)濟）。節(jié)卡機器人認為，這將帶來非常大的不同，面向柔性制造，節(jié)卡機器人發(fā)布了共融系列協(xié)作機器人。節(jié)卡共融系列協(xié)作機器人擁有一體化機器人系統(tǒng)、基于視覺與力控的精密控制技術、智能編程術等關鍵技術的共融系列協(xié)作機器人，深度融合了視覺和力控，集成視覺抓取、軟手、視覺檢測能力和自研算法，能大幅提高安全性、交互性、靈活性。按照柔性制造的發(fā)展趨勢，現(xiàn)在從事汽車、3C電子等行業(yè)的企業(yè)都發(fā)現(xiàn)，汽車和電子產(chǎn)品更新?lián)Q代速度大大加快，企業(yè)往往需要根據(jù)市場的需求及時調整產(chǎn)品結構，隨之而來的是產(chǎn)線的更新?lián)Q代。而傳統(tǒng)產(chǎn)線更換所造成的成本損失極大，加入?yún)f(xié)作機器人的產(chǎn)線可以使得部署更快、成本要求更低。針對這種快速變化的柔性產(chǎn)線，節(jié)卡機器人認為，工業(yè)智能的未來是人機混合智能，需要構建從發(fā)現(xiàn)問題到感知，到數(shù)據(jù)到算法，再到執(zhí)行的快速閉環(huán)過程。因此最好的方案是加入?yún)f(xié)作機器人和專機，兩者配合工作，從而適應小場景、小閉環(huán)、批量復制、集群智能。協(xié)作機器人的柔性高，但是缺點在于速度精度沒有專機快。因此，節(jié)卡機器人認為協(xié)作機器人就應該發(fā)揮柔性高的優(yōu)勢，加上傳感器和視覺，讓機器人具有更高靈敏度、精確性以及自主適應的能力。 “有了智能化的機器人放到行業(yè)里面去，能夠讓產(chǎn)線更加快速變換和具有更高柔性，從而解決當下的痛點，這種產(chǎn)線需要協(xié)作機器人去替換部分專機，但是不能完全替換專機?！蓖糨x說。少批量、多品種柔性產(chǎn)線已成為趨勢下，協(xié)作機器人是柔性產(chǎn)線的核心單元。節(jié)卡機器人認為，未來能小閉環(huán)批量復制是打造人機共融柔性生產(chǎn)線的關鍵，因此這類生產(chǎn)線必須有專機，也要有協(xié)作機器人，也還有人。只有這樣才可以快速換線和發(fā)揮機器人的快速部署的能力。目前，節(jié)卡機器人在健康領域、服務領域、醫(yī)療領域，以及在3C電子、汽車、化纖紡織都有應用，節(jié)卡機器人能完成鎖螺絲和裝配的特殊工藝，節(jié)卡機器人目前在汽車零部件、機械加工行業(yè)也都有應用，在產(chǎn)品應用端已實現(xiàn)多個高門檻工藝環(huán)節(jié)的切入。 “協(xié)作機器人有優(yōu)勢和缺點，針對缺點需要進行一些改進，我們希望協(xié)作機器人可以真正用到生產(chǎn)線上，可以快速換線來滿足企業(yè)的要求，這個一定是協(xié)作機器人企業(yè)的目標。”節(jié)卡機器人汪輝博士總結道。 ▍關于節(jié)卡機器人節(jié)卡機器人是2014年成立的企業(yè)，主要工作圍繞協(xié)作機器人，也是上海交通大學孵化的重點企業(yè)?！肮?jié)卡機器人很多人在學校就跟老師一直做機器人，像我就在機器人領域做了接近10年的研究，我們還與上海交通大學機器人所合作建立了智能裝備研究中心?！惫?jié)卡機器人汪輝博士介紹道。節(jié)卡機器人的人才和研發(fā)實力可見一斑。但因為機器人不光是需要技術，也要有美觀性。這就需要外觀和審美方面的考量，需要工業(yè)的設計創(chuàng)造。節(jié)卡機器人于是也和上海交通大學的設計學院建立合作，成立了做設計的研發(fā)中心，加強了在工業(yè)設計方面的建設，節(jié)卡機器人產(chǎn)品研發(fā)和設計能力也獲得了權威機構的認可。2020年，節(jié)卡機器人獲得上?？萍歼M步一等獎，也是目前為止協(xié)作機器人領域唯一一個獲得該獎的企業(yè)。節(jié)卡機器人的外觀設計也曾獲得國際大獎，2020年新推出的共融系列協(xié)作機器人更獲得了工博會大獎（CIIF大獎），一同獲獎的還有北斗三號導航衛(wèi)星。責任編輯：lq

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何謂協(xié)作機器人？柔性制造下的新轉變