協作機器人(rén)的(de)趨勢!

   2017年9月(yuè),國際機器人(rén)聯合會(IFR)發布了(le)2017-2023年市場(chǎng)預測。其中在其主體報告中,著(zhe)重強調了(le)未來(lái)的(de)趨勢:

Robotswhich are easier to install, program and operate will unlock entry barriers tothe large, untapped market of small and medium enterprises (SMEs).

Trendtowards having production closer to the end consumer driving the importance ofstandardisation & consistency across global brands.

Collaborativerobots are shifting the traditional limits of “what canbe automated?”

Collaborativerobots increase manufacturing flexibility as ‘lowvolume high mix’ becomes the new normal

Collaborationis also about productivity with increased human/robot interaction


        我們把國際聯合會的(de)趨勢總結概括一下(xià),可(kě)以用(yòng)一句話(huà)總結:簡單易用(yòng)、靈活、安全協作型的(de)機器人(rén),會更适應中小企業和(hé)全球性企業等不同生産的(de)需求的(de)需要,成爲工業機器人(rén)發展的(de)最主要趨勢。



協作機器人(rén)

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      爲什(shén)麽協作機器人(rén)能夠興起成爲機器人(rén)發展的(de)趨勢?這(zhè)個(gè)話(huà)題要從初始的(de)工業機器人(rén)談起。

      工業機器人(rén)通(tōng)常被限制在物(wù)理(lǐ)圍欄内進行獨立、重複、高(gāo)強度的(de)工作。由于這(zhè)些機器人(rén)通(tōng)常具有非常強大(dà)的(de)驅動系統和(hé)複雜(zá)的(de)末端執行器,并且沒有配備用(yòng)于檢測工人(rén)的(de)傳感器,如果它們不被限制在圍欄内,它們很可(kě)能對(duì)人(rén)類工人(rén)造成不必要的(de)傷害。

      而且工業機器人(rén)通(tōng)常難以滿足産品類型多(duō)、生産制造批号少、柔性要求高(gāo)的(de)生産場(chǎng)合。在小零件組裝工作和(hé)小空間作業,難以實現全自動化(huà),需要靈活性的(de)情況下(xià)的(de)工業機器人(rén)也(yě)很難應用(yòng)。



工業機器人(rén)

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      區(qū)别于傳統工業機器人(rén),協作機器人(rén)的(de)技術特點主要爲安全性、易用(yòng)性、靈活性、共融性。安全性是人(rén)機協作系統的(de)基礎;易用(yòng)性和(hé)靈活性是人(rén)機協作系統的(de)重點,能夠快(kuài)速适應柔性的(de)、複雜(zá)的(de)生産方式是協作機器人(rén)的(de)優勢;共融性則是協作機器人(rén)全面深入市場(chǎng)、多(duō)方位超越工人(rén)的(de)核心。


協作機器人(rén)的(de)優勢




1、安全性

      協作機器人(rén)與人(rén)交互首要保證的(de)就是人(rén)身安全,碰撞檢測是協作機器人(rén)實現任人(rén)機協作的(de)前提。國際标準化(huà)組織在2016年發布了(le)ISO/TS 15066标準,對(duì)協作機器人(rén)安全性分(fēn)爲安全級監測、手動示教、功率和(hé)力限制、速度和(hé)分(fēn)離監控四個(gè)方面。


2、易于上手

      相比于傳統工業機器人(rén),協作機器人(rén)在上手難度上了(le)很大(dà)的(de)優化(huà),除了(le)通(tōng)過編程語言進行編程,可(kě)以直接進行拖拽示教也(yě)是其特點之一。拖動示教的(de)原理(lǐ)是借助機器人(rén)的(de)動力學模型,控制器實時(shí)的(de)算(suàn)出機器人(rén)被拖動時(shí)所需要的(de)力矩,然後把提供該力矩給電機使得(de)機器人(rén)能夠很好地輔助操作人(rén)員(yuán)進行拖動。其計算(suàn)公式包括慣性力項、科裏奧利力和(hé)離心力項、重力項以及摩擦力項。而當中根據選擇的(de)摩擦力模型可(kě)以分(fēn)解爲粘性摩擦力項、庫侖摩擦力項以及補償。摩擦力的(de)計算(suàn)是相對(duì)複雜(zá)的(de)數學模型。基于目前技術的(de)實現方式,有無傳感補償技術;加外置力傳感器反饋優化(huà)模型計算(suàn);彈性裝置伸縮模型計算(suàn)等。這(zhè)一步每家機器人(rén)公司均有獨特優勢,可(kě)以達到無重力拖動示教功能。


3、成本低廉

      相對(duì)于傳統工業機器人(rén)的(de)部署,協作機器人(rén)的(de)部署要簡單很多(duō),從安全上說,最直觀的(de)就是安全原因工業機器人(rén)必須配套安裝圍欄,而協作機器人(rén)就不用(yòng);從本體上比較,傳統工業機器人(rén)本體售價不等,從十幾萬到幾十萬一台都有(畢竟體型差異在哪),而協作機器人(rén)的(de)售價就相對(duì)穩定,一般可(kě)控制在20萬以内一台。



     近幾年,協作機器人(rén)行業逐漸回歸理(lǐ)性,各廠商将更多(duō)的(de)精力集中在産品打磨與叠代上,同時(shí)亦在下(xià)遊應用(yòng)場(chǎng)景開發上不遺餘力。但是需要承認的(de)是,當前協作機器人(rén)市場(chǎng)基數依然偏小,在衆多(duō)的(de)工業場(chǎng)景中,協作機器人(rén)的(de)高(gāo)柔性尚未真正發揮價值!


     後疫情時(shí)代,加快(kuài)了(le)企業決策者對(duì)于機器人(rén)換人(rén)的(de)節奏,協作機器人(rén)基于能夠适應當下(xià)原有産線低成本、小幅度改造的(de)需求,而成爲中小工廠的(de)“大(dà)剛需”。如今,協作機器人(rén)已經走過了(le)“市場(chǎng)教育”和(hé)“質量沉澱”的(de)階段,邁向“批量化(huà)應用(yòng)”階段!