所謂的協(xié)作機器人,其實就是一種能夠和人類在共同的空間工作,并進行密切互動的機器人。簡而言之,就是能夠和人類一起工作。協(xié)作機器人主要由機器人本體、中空力矩電機、諧波減速器、伺服驅(qū)動器和控制器組成。
協(xié)作機器人的特點:1、輕量化。機器人越小,安全性越好。2、友好。表面和接縫光滑平整,沒有易被夾傷的尖角或縫隙。3。人機配合。具有靈敏的力反饋特性,當機器人受力達到設(shè)定值時會立即停止。4、編程方便,無需技術(shù)背景即可輕松完成編程和調(diào)試。
不同結(jié)構(gòu)的協(xié)作機器人:主要是單臂和雙臂機器人。單臂協(xié)作機器人只有一只手臂,是常見的機械臂形式。由于布局靈活、控制簡單,廣泛應(yīng)用于各種行業(yè)場景。雙臂協(xié)作機器人具有冗余的動作空間,高效靈活,適用于需要交互協(xié)作的負載應(yīng)用,或在有限空間內(nèi)完成多個動作的場景,如雙手擰瓶蓋的協(xié)作動作。因此,雙臂設(shè)計將帶來成本增加和控制的復雜性。
不同負載的協(xié)作機器人:受限于應(yīng)用場景和結(jié)構(gòu)特點,協(xié)作機器人的負載一般不會超過20kg。通常我們定義輕負載協(xié)作機器人的負載為3-10kg,重負載協(xié)作機器人的負載為10kg以上,桌面協(xié)作機器人的負載為3kg以下。輕載協(xié)作機器人是目前常見的協(xié)作機器人,主要應(yīng)用于消費電子、測試、醫(yī)療和服務(wù)行業(yè)。協(xié)作機器人常用于裝配、搬運、碼垛和包裝等工業(yè)場景,桌面協(xié)作機器人用于分揀、點膠、涂膠、自動測試等工作場景。
不同力覺形式的協(xié)作機器人:力覺是協(xié)作機器人實現(xiàn)交互的基本功能,也是重要的功能之一,主要分為電流環(huán)、關(guān)節(jié)力矩、六維力/力矩傳感器和電子皮膚。其中,基于電流環(huán)的傳感形式是早期的一種。通過機器人的伺服系統(tǒng)直接獲得機器人各關(guān)節(jié)的電機電流,然后通過電機廠家提供的轉(zhuǎn)矩系數(shù)計算出各關(guān)節(jié)的輸出轉(zhuǎn)矩。這種方法既經(jīng)濟又簡單,在機器人制造商中被廣泛使用。因為無法獲得準確的外力,所以經(jīng)常用于碰撞檢測和簡單的拖動示教。
基于關(guān)節(jié)力矩傳感器的協(xié)作機器人是近年來的研究熱點,由扭矩傳感器、多圈編碼器和單圈絕對值編碼器構(gòu)成一個流行的柔性關(guān)節(jié),然后由扭矩傳感器直接輸出各關(guān)節(jié)軸的扭矩。與現(xiàn)有的反饋方法相比,該方法具有更高的精度和反饋頻率,易于實現(xiàn)機器人的柔順控制,已應(yīng)用于精密裝配、拋光、手術(shù)等場景。但是,使用扭矩傳感器會降低機器人的關(guān)節(jié)剛度和軌跡精度,結(jié)構(gòu)集成也會增加設(shè)計和制造的難度。