柔性时代的产物，新一代柔性协作机器人Xmate

（文章来源：中国机器人网）

协作机器人也属于工业机器人，但是和传统的六轴机器人相比，在工艺上有什么区别？“在机器人行业的应用中，传统的六轴机器人广泛应用在汽车、3C行业，而这些行业都属于大的代工企业，生产线成熟、工业稳定，一年换产的几率非常高，工程师编好程序，直接开始生产就可以了，像这种注重效率的应用，必须使用六轴机器人，”王皓说道：“而在推广的过程中，发现很多的小企业，例如集成商，在生产线上换产非常频繁，对于这些中小企业，他们的诉求是更希望可以换产频繁，易操作。最重要的一点就是安全，传统的机器人总之要用安全围栏围起来，每年发生很多的事故，需要大量的成本在安全系统，协作机器人需要和人共同完成生产，必须解决安全性的问题。”

总结二者的区别就是，传统工业机器人是单一的品种，批量大规模的生产；协作机器人是定制化、多品种，小批量的生产。所以协作机器人必须满足几个特点：易用、安全、低成本。能够自主规划图形化编程、拖动示教，降低系统集成培训、编程维护成本；安全的设计，降低硬件防护投入，减少占地面积减少安全投入。

第一代，基于传统机器人的改造。这类协作机器人基于现有机型，负载、臂展选择余地大，探测手段可选种类多；但是自重大导致速度必须很慢，而且精度安全性有一定的缺陷，旧产品设计思路与协作不符，改造成本高，与人机协作的理念有一些不太符合。

第二代，成本/性能达到较好平衡，且大规模生产并为大家所熟知的“协作”机器人。例如UR这一类市场占比较大的的协作机器人，特点就是轻量化、低电压、负载小，是相对比较安全的一种传统机器人变种，结构简单，对控制和规划要求比较低，能够满足一般物料搬运、定位、和机床上下料的需求。但是在价格、易用性、柔性、安全性上海存在很多问题。

第三代，进化版协作机器人。以ABB为代表的协作机器人，具有精确的机械臂动力学模型，精确传动模型以及振动补偿；具备无扭矩传感器，通过极大地降低自重和负载的方式把自身摩擦力、惯量对拖动、碰撞、力控的影响降低到足够多的的水平。但是这个线缆在里面的设计不是一个重工的电机，线缆走向比较复杂，设计原理决定了无法做大负载机型，真正的落地还需要改进。

第四代，基于SEA的柔性机器人。Soft robot based on SEA（Serial Elastic Actuator），仿生手臂道路上的中间版本，也是目前成本和性能平衡性较好的下一代协作机器人技术。

这种机器人每一个关节有一个柔性传感器，把传统的前三代的位置控制，都是控制机器人的末端，从某一个点达到某一个点，根据时序进行控制，改成一个高控或者低控，直接力控制，可实现高动态力控，高灵敏拖动示教/碰撞检测；真正用每一个关节的传感器进行闭环的反馈，实现控制检测，这些机器人都是我们认为在关节增加了力传感器可以很好结果力控的柔性的一种机器人。
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