测评︱4种路线、9款外资协作机器人产品性能对比,协作机器人-智能制造网

测评︱4种路线、9款外资协作机器人产品性能对比

导读：本次选取国外协作机器人的产品参数进行对比（产品参数均来自和产品手册），作为协作机器人所必备的协作能力即力矩反馈与视觉测控，文章无法进行测评。

　　GGII数据显示，2018年下半年虽然工业机器人市场整体“遇冷”，但中国协作机器人市场全年销量依然取得近50%的增速，大大高于中国工业机器人市场整体增速。

　　而在2019上半年本体企业推出的众多新品中，协作机器人依然是大的亮点，目前行业落地依然不明朗、且先行者Rethink已经倒下，在这种情况下协作概念却还是拥趸众多。

　　这表明“协作机器人”已经从概念到深入人心，并逐渐成为各机器人厂商争相布局的战略产品。

　　珞石机器人联合创始人、柔性协作机器xMate的主创人员韩峰涛从技术路线的角度将其归纳为四种流派，但万变不离其宗，产品性能才是决定技术有效性的途径。

　　本次选取国外协作机器人的产品参数进行对比(产品参数均来自和产品手册)，作为协作机器人所必备的协作能力即力矩反馈与视觉测控，文章无法进行测评。

　　目前市面上常见的种技术路线是基于传统机器人改造，此方案在2001年到2006年较多出现。此方案优点是基于现有机型，负载、臂展选择余地大，探测手段可选种类多；缺点是自重大导致速度必须很慢，旧产品设计思路与协作不符，改造成本高，人机界面不适合等。代表厂家：安川、发那科、史陶比尔等。

　　第二种技术路线，是成本/性能达到较好平衡的协作机器人产品。此方案降低了对速度、精度的要求，实际可以把它看成是比较安全的传统机器人的变种，更轻量化、更安全，成本更低一些；缺点是在价格、易用性、柔性、安全性上仍存在很多问题。

　　先从自重与负载来看，UR的负载大，自重小。协作机器人由于要做到柔性化生产，自重更轻就更能满足产线的不断更替，做到即插即用，即搬即走，第二种技术路线明显做得更好。

　　但是在重复定位精度方面，走第二种技术路线的UR就落后于种技术路线的发那科与史陶比尔。发那科特有的刀片补偿功能，使得机器人在精加工切割的过程中可以实现一圈一圈往里边走，而安川的机器人本体本身不具备这个功能，所以显得精度会稍显逊色。

　　臂展主要和自由度有关系，可以看出同为6个自由度，史陶比尔高，其次是UR，后是发那科。

　　种技术路线的协作机器人，基本上保持了其原有的工业机器人的作风，安川的稳定、史陶比尔的高速高精度、发那科的高精度等。

　　第三种技术路线，以ABB为代表，厂家极少。是指在没有增加额外传感器的情况下，达到了比现在机器人更好的安全性和动力学控制的效果。此方案优点是相对成本低，运动速度较快；缺点是非中空电机和传动，内部走线复杂，设计原理决定了无法做大负载机型。

　　所以负载都是0.5KG。

　　这种方案对于机器人的建模控制、生产一致性，从初的软件到后的生产都有非常高的要求，ABB早是从变频器开始做起的，其核心优势就是运动控制。

　　ABB明星产品YuMi单臂7轴无冗余设计，双臂14轴，加上机身小巧，重量轻，非常灵活，而且ABB更加强调机器人本身的整体性，联动起来运动速度快、度高。

　　但是与一般的ABB机器人不同的是，Yumi的许多硬件都经过了紧凑化开发，因此维护起来难度较大，如果出现了硬件故障的话较为麻烦。

　　第四种技术路线，以库卡iiwa机器人和已经倒闭的Rethink为代表，用于太空机械臂。是一种基于传感器加上各种柔性结构的方案，处于仿生道路上的中间版本，此方案优点是直接力控制，可实现高动态力控，高灵敏拖动示教/碰撞检测；缺点是结构和控制技术复杂，部件成本高，传感器多，需要较多校正。

　　更加的贴合人的手臂，所以都是7个自由度，其他的参数也相差不多，但是这种技术路径的典型特征就是“贵”。之前库卡已经在市场上推广了，只不过成本比较高，所以没有推广开。而Rethink也已经倒闭，技术被中德企业消化再吸收。

　　综合来看，目前的协作机器人技术与市场呈现百花齐放状态，企业都处于探索技术与市场落地阶段，而对人机协作至关重要的拖动示教、碰撞检测等技术也在不断发展，可以预见，当技术与场景突破后，协作机器人完全有可能实现低成本的简易、安全部署，迎来春天。