探索Franka,franka( 二 )


另外,由于传统机器人体积较为庞大以及顾虑安全问题,往往需要使用安全围栏进行隔离,因此会占用大片的厂房面积和产生大量的安装成本 。协作机器人把传感器集成统一的指令放在机器人当中,通过统一的界面和简单的操作替代之前系统集成商才能完成的传统解决方案,因此,工厂使用协作机器人的大部分场合可以做到即插即用(Plug-and-Play),也无需改变生产车间的布局 。
但协作机器人也有缺点:若想保证安全生产,事先必须进行安全评估,否则事后要安装安全栅栏的费用将非常高昂;若机器人检测到有人在工作区内,它的操作速度会受到影响;操作范围、负载、速度、精确度相对传统工业机器人是有限的,并且在高负荷下,传统工业机器人的工作更精确、更快速;传统工业机器人相对协作机器人编程功能强大;协作机器人依然无法完全脱离人类工作 。
3、以下列举几种主流的协作机器人(1)KUKA LBR iiwa?7轴结构的iiwa的传感器精确度高,非常适合进行精细的连接工艺 。它有7个关节扭矩传感器,这让控制系统可检测出外部施加的力 。同时它还可以通过学习来完善自己的功能 。iiwa符合新的人机协作标准ISO 12100和ISO 13849,它还能根据条件变化主动进行调整,例如:当一个工件没有安放恰当,iiwa会调整其运动序列,限制或监控工作空间和机器间或人机间的安全区域 。
iiwa的缺点是由于其结构件和电机的设计追求潮流,所以售价太高 。(2)Bosch ApasAPAS助手是Bosch推出的首个协作机器人解决方案,它主要由特殊的传感皮肤和软件控制实现安全性,操作训练可在示教器上完成,另外机器人还可安装3D相机系统 。Apas是工业界第一个通过认证的协作机器人系统,可以进行人机协作且无需额外的防护 。
(3)Kbee-Franka EmikaFranka Emika是七轴结构,并且在每个轴上都配备有转矩传感器 。Franka的重复精度达到0.1毫米,且使用方便,企业仅需几分钟的装配工作就能投入使用 。Franka Emika拥有一套非常完备的图形化编程系统,通过组合不同的基本元素,使用者无需具备专业知识就可以编写复杂的程序 。
(4)Universal Robots UR3该款紧凑型机器人自重仅为24.3磅,但是有效负载却高达6.6磅,所有腕关节均可360度旋转,而末端关节可作无限旋转 。这使得UR3是现今市场上最灵活轻便的协作机器人 。(5)Rethink Robotics SawyerSawyer 自重42磅,有效载荷达8.8磅,并具有7个自由度,伸展范围可达1260毫米,它甚至可以在对误差要求在0.1毫米内的半结构化环境中高效操作,而且Sawyer的每个关节都装有高分辨率的力度感应器 。
(6)ABB YumiABB是工业机器人四大家族中第一个推出协作机器人的,YuMi拥有双臂设计,它的每个手臂有7个轴,可以扩大工作范围,减少卡距,所以YuMi能够轻松应用于小件组装的环境中 。另外,Yumi能自己触摸到小件后通过传感器感知并完成相应动作,完全不需要人为的控制,并且保证一流的操作精度(准确到0.02毫米) 。
它的骨架以及外壳能很好地吸收对外部的冲击 。此外,YuMi的双臂设计、多功能智能双手、通用小件进料器以及一流的精密运动控制,能满足柔性生产和灵活制造的需求 。但是YuMi负载太小,只能用在轻量级的环境里;力控制相关的功能还有待完善;1到3轴关节灵敏度需要加强,当然这是所有用关节力矩检测接触力的协作机器人的通病;最后由于YuMi的许多硬件都经过了紧凑化开发,因此维护的难度大 。
(7)FANUC Robot CR-35iACR-35iA负载达到35kg,是负载最大的协作机器人,运动半径可达1813mm,并不适合电子产品流水线 。但是由于它完善的安全功能,可以在没有围栏隔离的情况下与人共同工作,毫无障碍地进行重零件的搬运和装配 。当CR-35iA接触到人时,它就会立刻自动停止,同时其柔软外壳可以缓和冲击力,保证工作人员不受到伤害 。

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