工业机械臂目前市场非常成熟,主要应用在车间焊接、组装、喷涂、抛磨、搬运等生产线上,精度高、负载大、速度快,以下列举常见工业机器人品牌:

工业机器人四大家族:瑞士ABB、日本安川电机、日本Fanuc 、德国KUKA

除了工业机器人四大家族外,还有很多工业机器人品牌

国外品牌如:意大利柯马 、日本那智不二越、日本爱普生、日本电装Denso、瑞士史陶比尔d等

国外品牌如:沈阳新松、南京埃斯顿、安徽埃夫特、广州数控、上海新时达、南京熊猫电子、安徽配天等

本文主要介绍一些常见协作机械臂,所谓协作机械臂就是人机协同工作,能够协同完成一件工作,不会伤害到人,与传统机械臂相比,体积小、灵活度高、易于安装,不需要加装防护栏,但是精度一般在0.1mm左右、负载10Kg内、速度大约1m/s,均要弱于传统机器人,但是为什么需要协作机械臂?

1、传统工业机器人无法满足中小企业需求

随着时代进步,目前生产的产品大多生命周期较短(1-2年),批量小且要求能够提供定制化服务,要求机器人能够随时更换产线并能够快速投入使用,传统工业机器人更换产线成本高、安装周期长、不适合定制化服务,自然不能满足中小企业

2、传统工业机器人必须要安装防护栏

传统工业机器人因速度快、负载大,对人生命构成威胁,而协作机械臂都配备力矩传感,碰到人会降低速度甚至停止,对于需要人机协同工作的地方,比如3C行业,对柔性、触觉、精度高的地方由人负责完成,其他重复性的由机械手完成,可以降低人力成本

3、传统工业机器人安装成本高

传统机器人本身价格不算太贵,但是把机器人安装到工厂并正常运行价格却相当昂贵,主要有

以下几个方面: 生产线的自动化改装,符合加工工艺的编程,外围设备的设计、安装,客户培训,售后维护等

下面为常见协作机械臂:

Rethink Robotics

作为协作机器人的先驱,Baxter的出现吸引了不少人的眼球,可视化的面部表情,7自由度的双臂协作,带力控的柔性关节,开源的平台带来了一些新的概率,然而正是采用柔性关节单元使得机械臂精度大大降低,很难在工业上应用,不过因祸得福在高校和科研所却大受欢迎,成为开发者的常客

Baxter

之后Rethink又推出第二代单臂协作机器人Sawyer,自重只19Kg,具有7个自由度,同时在头部配备广角镜头和在腕部配备Cognex摄像头

Sawyer

rethinkrobotics.com/

Universal Robots

丹麦UR机器人公司最近几年可谓顺风顺水,旗下产品受到各类高校和研究所的青睐,同时在各行各业上也得到大规模应用;UR系列有UR3、UR5、UR10三种不同负载协作臂,分别为3Kg、5Kg、10Kg,据说今年会推出URE新品

UR

universal-robots.com/

Franka Emika Panda

弗兰卡·艾米卡推出的协作机械臂Panda据说由慕尼黑工业大学教授和前KUKA youBot团队联合设计,还没有开售就得到高校和科研所的青睐,不过听说今年第四季将会在中国区销售

Panda同样拥有7个自由度,且每个关节配置了应变计,能够检测轻微的碰撞,避免伤害到人,适用于精度要求较高的3C行业,如装配、检测

Panda

franka.de/


ABB YuMi

2015年ABB在汉诺威工业博览会上正式推出全球首款人机协作机器人,双臂14自由度,一经推出YuMi并引领协作机器人潮流,成为众公司和高校研究的对象,令人可惜的是YuMi单臂负载只有500g,只适用于轻量化工况

ABB YuMi

new.abb.com/future/es-M

KuKa LBR iiwa

LBR iiwa是KUKA推出的第一款协作机械臂,造型优美,功能强大,价格也不友善,是其他协作机器人的好几倍

LBR表示轻型机器人,iiwa表示智能型工业作业助手,单臂7轴,有7Kg和14Kg两个型号,每个关节都配有力矩传感器,碰到人会降低速度甚至停止动作

LBR iiwa

Kinova Robotics

加拿大公司研究的Kinova仿生协作机械臂主要用在医疗上,帮助上半身残障的人士进行抓取或控制

目前有MICO和JACO两款产品,据说MICO将在今年九月份停产,只销售JACO

JACO

kinovarobotics.com/en

Comau Racer

意大利Comau旗下的协作机械臂racer3和racer5,分别对应负载3Kg和5Kg,在工业生产线上应用比较广泛

Racer 3

comau.com/EN/our-compet

Bosch APAS

Bosch推出的APAS是首个协作机器人中获得认证的助理系统,可以无需任何防护协助人类工作 ,保护的外套上面是触觉检测装置,检测到碰撞力是会及时给予反馈

Bosch APAS

bosch.com/explore-and-e

国内也有很多公司开发自己的协作机械臂,但知名度远远低于国际品牌

遨博智能旗下的AUBO-i5,在国内知名度较高,但外观造型几乎与UR5一模一样,只是配色不同

AUBO-i5

其他国内品牌如大族Elfin、越疆DobotM1、麦荷机器人、节卡机器人、艾利特、珞石机器人等


另外有一类由舵机搭建的机械臂主要用在高校和科研所

Robotis WidowXL Robot Arm

WidowXL Robot Arm

learn.trossenrobotics.com

HEBI Robotics

HEBI

docs.hebi.us/hardware.h