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协作机器人两大鼻祖UR和Rethink Robotics以及工业机器人四大家族发布的协作机器人产品和研究方向为后期其他中小型协作机器人企业研究和生产协作机器人产品的方向指明了方向,许多公司对协作机器人的研究都是在他们的基础上进行的,甚至很多都是照抄他们协作机器人的外形和结构,很少有创新。
ABB在2015推出了双臂协作机器人Yumi,双臂Yumi整体重量38kg,采用了双臂14轴(单臂七轴)的设计,有效负载 0.5kg,工作范围500mm,Yumi的出现可以说填补了当时轻量化协作机器人的市场空白;
ABB的双臂机器人Yumi虽然在外形和技术上得到了良好的展现,但由于当时的ABB推行无人工厂,协作机器人与其无人工厂的理念相悖,因此双臂Yumi基本处于闲置状态并没有得到很好的应用。也许是两大公司的以身试“险”,让后来者投鼠忌器,自2017年ABB推出其单臂协作机器人Yumi之后,大部分协作机器人厂商的研发都以单臂协作机器人为主,很少有厂商推出双臂协作机器人。
安川在2015年推出了协作机器人MotoMINI-HC10和MotoMINI,两个都是6个自由度关节的设计,MOTOMAN-HC10有效负载10kg,工作范围1200mm,MotoMINI自重4.3kg,工作范围246mm,有效负载0.5kg,重复定位精度在±0.02mm的工业用小型6轴机器人;
2013年,作为工业机器人四大家族之一的库卡发布了协作机器人LBR iwwa,相比UR10,LBR iwwa具备7个自由度,自重同UR5一样控制在了30kg以下,在有效负载方面,则分了7kg和14kg两个不同的量级,在自重和UR10相差不多的情况下有效负载有了4kg的提升,库卡也是一家提供10kg以上有效负载的轻型机器人制造商。与此同时,库卡也还是在协作机器人上加装力觉传感器的公司。
2014年,四大家族之一的发那科也发布了协作机器人系列CR系列,包括CR-35iA、CR-4iA、CR-7iA、CR-7iA/L几个型号,这几个型号均采用了6轴单臂机器人的设计,CR-35iA有效负载35kg,自重990kg,工作范围1813mm,重复定位精度±0.03mm,从其外形和参数上看更像是其工业机器人的mini版,也更加适用于大型的包装和码垛。
被大家所公认的协作机器人两大鼻祖优傲和Rethink Robotics是较早开展协作机器人研制的公司。优傲于2008年推出全球协作机器人UR5,UR5由6个自由度的关节组成,自重18.4kg,有效负载为5kg,工作范围800mm,是一款重复定位精度在±0.1mm的小型协作机器人。
从外形来讲,UR5更像是缩小版的工业机械臂,在缩小机械臂体积的同时其有效负载也同比下降,但相应的,其对人体的伤害也同比下降,达到了协助工人安全作业、减小机器人占地面积和降低机器人制作成本以满足中小企业需求的目的,从这一点上来讲,UR5无疑是成功的。
与优傲推出的小型单机械臂式协作机器人不同,Rethink Robotics一开始的研究方向就是研发双机械臂协作机器人,RethinkRobotics 2011年推出的主力产品Baxter由5部分组成包括:两个7自由度、工作范围为1m的机械臂,一张可以转动、点头的“脸”(置于基座上方的显示屏),头上的摄像头,手腕上的摄像头,头顶的12个超声波传感器。
值得一提的是,平板式脸部和手腕处摄像头的创新使Baxter拥有了更多与人相似的感知能力和反应能力,能更好地与人协作,不同于工业机械臂的特殊设计也让人消除恐怯心理,更容易对其产生亲切感。从外形和构思来讲,Baxter可以说是协作机器人研发创新迈出的重要一步。
2012年,优傲推出了其二代协作机器人UR10,同样由6个自由度的关节组成,自重28.9kg,有效负载已达到10kg,重复定位精度在±0.1mm。
优傲接连商业上的成功,Rethink Robotics别具一格的外形设计和无需编程协作机器人(Cobot)的概念,引燃了协作机器人行业,也吸引了以“四大家族“为首的传统工业机器人企业目光,一大批工业机器人企业开始尝试涉足这一领域。
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