协作机器人电子应用优傲｜协作机器人的7个常见应用|上海羊羽卓进出口贸易有限公司

优傲｜协作机器人的7个常见应用

2017年，协作机器人开始主导机器人市场。据BIS研究的数据显示，到2021年，协作机器人的市场份额预计将达约20亿美元，共计15万台。许多行业正把协作机器人视为一种引领未来自动化的新方式。

协作机器人脱颖而出的原因是，它们可以在之前完全由工人从事的工作领域里发挥作用。协作机器人的设计中自带安全功能，如力反馈和碰撞检测，可以让它们在操作人员旁边安全地工作。优傲机器人（Universal Robots）公司是协作机器人市场的领导者之一，该公司最近发布的白皮书列举了协作机器人最常见的七种应用。

拾取和放置

图片所示是典型的拾放机器人。这类机器人可以包装识别到的零件或物体。（图片由JLS Automatio

手动拾取和放置是当下人工执行的重复性最高的任务之一，单调枯燥的任务往往会产生失误，重复的肢体运动也可能造成损伤或伤害。拾取和放置应用对于首次使用协作机器人的人来说是一个好的开端。拾取和放置是指将工件拾取并放置在不同的位置，包括托盘或传送带的包装或分拣，后者往往需要先进的视觉系统。拾取和放置功能通常需要一个能够抓取物体的末端执行器，这种末端执行器可以是夹具或真空吸盘执行器。

机器维护

机器维护需要一个工人在数控机床、注塑机或其他类似装置前长时间站立并看顾机器的操作需求，可能是换工具或更换原材料，这个过程对于操作人员来说是极其漫长和令人厌烦的。让协作机器人进行机器维护不仅可以解放操作人员，而且单个协作机器人也可以看顾多台机器，从而提高了生产力。机器维护应用可能需要协作机器人具有特定机器的输入和输出（I / O）对接硬件，这些硬件给机器人发出指示去进行下一个周期或补充材料。

包装和码垛

拾取和放置功能包括产品的包装和码垛。出厂前的产品需要先做好运输准备，包括收缩包装、箱体装配和装载、箱体整理或放在托盘上运输。由于这些任务具有重复性并且负载小，因此协作机器人是完成这些任务的理想之选。快速的产品更换对于任何高低生产量混合的批量生产企业来说都很关键。协作机器人应用当中需要使用传送带跟踪功能来同步传送带上的机器人运动，对于形状不一致的产品也可能需要视觉系统。

加工任务

优傲机器人是为数不多的专门设计了焊接末端执行器的公司之一，其他协作机器人有不同的末端执行器，如用于不

加工任务是指任何需要用工具操作工件的任务，常见的例子是胶合处理、分配或焊接。其中每一个加工任务都需要使用相应的工具重复完成的固定路径。培训新员工完成这些加工任务需要很长的时间，如果使用协作机器人则可以先进行编程，然后将编程复制到其他机器人上。有了协作机器人，再也无需让工人进行精确的重复性动作，传统的焊接机器人系统需要操作人员具备机器人编程和专业的焊接知识。

协作机器人系统的优点是可以通过位置和定位方法或传统的CAD / CAM方法编程，这样可以简化机器人编程过程，并且只要有焊接经验的人都可以编程协作机器人。多焦点接口有助于保持恒定的TCP速度，也可以保证机器人以恒定的速度存储材料，这些情况下的末端执行器都是特有的，因为它们需要握住焊枪、密封剂、胶水或焊膏。

精加工任务

操作员完成精加工任务需要手用工具和费很多力气，工具的振动还可能导致操作员受伤，而协作机器人可以提供精加工任务中必要的力量和准确性。精加工任务包括抛光、研磨和去毛刺，操作员可以通过手动或计算机编程的方法教授机器人执行这些任务。受力控制的协作机器人会更耐用，通过末端执行器或机器人内部的力传感可以让机器人处理不同尺寸的部件。

质量检验

Alicona将3D气象检测相机与优傲协作机器人手臂结合使用，实现了快速轻松的视觉检查。（图片由Al

可以通过协作机器人完成的最后一项任务是对零件进行质量检验，这一过程通常包括成品零件的全面检查、精密加工零件的高分辨率图像以及基于CAD模型的零件核查。将多个高分辨率相机安装到协作机器人上可以实现过程自动化和更快的检验过程。检验过程可以数字化，并与计算机生成的模型过程进行数字化比较。使用协作机器人进行检验可以实现更高质量的检测和更准确的生产批次。协作机器人需要配备高分辨率相机的末端执行器以及视觉系统和软件。

协作机器人的5种特殊应用案例

协作机器人(Cobots)是设计用于安全地与人类一起工作，小型化和弹性化的应用方式，通常在工业自动化领域受到中小企业欢迎。而在常见的制造业，例如机器手臂夹取和放置作业和机器管理等之外，协作机器人还可服务和应用于其他非制造业和非传统的领域。

一，温室植物摘取。英国的伦敦国王学院(King’s College London)一项研究计划GROWBOT(Grower-Reprogrammable Robot for Ornamental Plant Production Tasks)开发一种协作机器手臂，协助植物温室的工作人员摘取植物。让机器人执行重复性工作，以解决季节劳工的短缺问题。

植物摘取动作涉及在感测上的大量不确定性，GROWBOT开发的机器人在生产时将有许多变异，以满足不同客户在相对较小批量的不同需求，这也是未来温室种植自动化的挑战。

二，煎炸食物。Miso Robotics开发的“Flippy”使用一种协作机器手臂，配备多种机器手臂终端，Miso的人工智慧(AI)平台，以及以云端为基础的监控功能。该协作机器人可协助厨师煎汉堡肉，和对汉堡肉进行翻面动作。

该系统符合美国劳动部职安和卫生署的食物安全标准，可连续执行超过10万小时作业时间。Miso的系统适用于6轴机器手臂，目前使用FANUC的手臂。Flippy可以在任何商用厨房与人工作，2018年已在CallBurger、沃尔玛(Walmart)总部和道奇(Dodger)体育场进行了测试。

三，调酒师和咖啡师工作。Royal Caribbean Crueses的调酒师机器人，已经在全球许多邮轮、饭店和酒馆里投入使用。Makr Shakr也使用KUKA机器手臂为Royal Caribbean提供调酒师机器人。在香港或旧金山(San Francisco)的Cafe X店内也可见三菱(Mitsubishi)机器手臂进行咖啡冲泡。

四，协助手术工作。以机器人协助或执行手术工作，通常被视为是高度专业的，需符合严格的规范、要求高效表现，以及更多的手术训练。

Nottingham Trent大学(NTU)研究人员为脊椎手术开发的“Scoliobot”机器人，它通常与Universal Robots的2台UR5协作机器人在3D列印模式一起工作。一个称为“Datum Robot”的机器手臂会追踪病患的脊椎和收集病患移动动作的数据，另一个称为“Tooling Robot”的机器人会自动调整自身钻孔动作，以便将重新安排的杆放置于椎骨中。这样的处理过程需要完全的准确度，以降低对病患的风险。

五，协助飞行驾驶。波音(Boeing)旗下的公司Aurora Flights Sciences使用1个UR3协作机器人作为其Robotic Copilot概念的零组件之一，目标是建立一可携和可延展的软硬体工具组，将军用和民用飞机的自动化带入一新水平。

ALIAS(Aircrew Labor in-Cockpit Automation System)结合感测器、1个给人类驾驶员的平板、飞行控制软体，该协作机器人将设计为在人类驾驶操作的驾驶舱中，协助与驾驶员互动，减轻驾驶员负担或让人类不会感觉无聊。