2021年11月02日 | 协作机器人生态的乘法效应

撰文 | 潘敏瑶

“在生产制造端，由于疫情影响，医用制品暴增，全球订单流向中国，导致生产投入和风险的增大；此外，双碳目标下能源结构转换，拉闸限电等现象约束了工厂生产时长；同时制造业还将会受到保护主义下，贸易禁令、关税威胁等冲击。在消费需求端，消费升级下，个性化定制为大势所趋，产品制造回归价值本身。”在2021高工移动机器人年会上，越疆科技研发副总监庄飞飞分析，经济新常态背景下，中国制造业面临严峻考验，市场不确定性导致企业成本压力增大，构建高效工厂、提升企业韧性迫在眉睫。

新一代柔性化生产力

以往，标准化、大规模生产追求效率、成本和品质，由于产品较为单一，流程工序固定不变，传统自动化设备完全满足要求。

如今，生产线向柔性自动化升级，生产模式趋于定制化、小批量生产，产品更为多样化，工序不同导致产线频繁切换，要求自动化生产不仅具备灵活柔性，还要有较高的ROI投资回报率。

庄飞飞分析，虽然当前的工业机器人，在速度、精度以及稳定性、持续性方面都已经大大超过了人工，但是人类的一些智慧和经验是传统工业机器人无法取代的，这也是很多制造企业不愿意完全用自动化设备代替人工的原因。也就是说，柔性自动化面临巨大挑战，即“弱人工智能无法代替人类智慧和经验”。

机器人与人混线生产的情况还将在未来很长的一个时期中存在，越疆科技判断，轻量化和智能化的协作机械臂非常适用于柔性生产线，这一“被重新定义的机器人”将成为新一代柔性化生产力，充分发挥其轻量化、编程简单、安全性高、灵活部署、成本更低、柔性生产、开放生态、应用领域广、高回报率等特点。

协作生态的无限拓展

截至目前，越疆协作机器人已覆盖0.5-16kg全产品矩阵，打通一体多轴驱动、驱控一体、多机协同主从控制、多重感知安全的架构，全面覆盖工业、教育、医疗、新零售等多个领域。

为不断拓展协作机器人的应用边界，越疆科技致力于在安全、易用、柔性、全矩阵产品、生态等层面不断进行研发投入。

在安全交互方面，越疆科技开发了柔性安全皮肤，采用碰前预感知技术，在保证高生产效率的前提下，为协作机器人提供非接触式的接近感知与碰撞预防等人机协作安全性解决方案。

具体来看，柔性安全皮肤采用柔性硅胶的材质，能在15cm距离检测到入侵物体，并在0.01s内技术判断响应，无需提前预警降速，即可在碰撞发生前对其行为迅速做出干预。

在灵活易用方面，越疆协作机械臂在20分钟内即可完成安装，1小时即可投入应用。越疆协作机械臂支持全平台控制，用户可以通过手机、平板、电脑、手持示教器等对机械臂进行操控；通过“图形化、脚本编程，轨迹复现”三大编程方式降低协作机械臂的使用难度。

越疆CR系列协作机器人还配置了智能交互面板，通过拖动示教功能可实现一键轨迹录制和复现；该系列机器人还拥有“末端控制”的功能，通过面板上按键可直接操作末端夹具；此外，通过末端指示灯可实时显示机械臂的状态，时刻掌握机器状况。

目前，越疆科技已经与30多家一线厂商合作，支持100+配件组合，覆盖大部分主流AGV、视觉、夹爪、力传感器等，不断拓展协作生态。

越疆科技还支持SDK二次开发，兼容20+开发平台，支持生态圈大部分配件接入；支持增加至11款主流编程软件，实现编程语言无障碍。

随着加入的生态伙伴越来越多，越疆协作机器人的工艺包已可以覆盖50+工艺应用，应用于8大行业。

复合机器人场景化落地

实际上，复合机器人就是生态赋能的典型应用案例。复合机器人集成了协作机器人、移动机器人、视觉相机、末端执行器等生态组件，增强了机器人柔性化能力，实现移动搬运+执行的功能，快速匹配应用场景需求。

近期，越疆科技在科研教育行业推出了“鸿鹄计划”，包含丰富的配套组件，如本体、示教器、安全皮肤、2D视觉、3D视觉、柔性夹爪、电动夹爪、力控传感器、AGV移动底盘、户外AGV移动底盘，主要解决科研教育工作者在创新实验过程中对硬件选型的困难，让他们专注于应用的创新。

为突破人机协作边界，10月15日，越疆全新推出了遥操作系统 Matrix.OS和力反馈主手Haptics 6D。Haptics 6D拥有6个主动力反馈定制电机，最小感知力0.1N和4kHz刷新率，具有实时力反馈的功能，构建起极致临场感。

高精度操作是Haptics 6D的最关键指标，基于双编码器设计，使用前无需零点校准，结合零回差丝传动机制，消除了反向间隙，使位置分辨率达到0.005mm。结合笛卡尔空间位姿主从同步技术，实现主从运动范围缩小或放大100倍比例场景的直接操作，精准可控。

力反馈主手 Haptics 6D与越疆全系协作机械臂，共同构成了可感知的遥操作系统，可在未来的各行业，包括核电实验、高压配电、生化实验、排爆、远程医疗、微创手术、虚拟培训、海洋/太空探索等应用中联合作业。

此外，10月11日，越疆科技还发布了协作机械臂CR3L，其额定负载为3Kg，工作半径为1700mm，定位精度达到±0.05mm，最大工作速度可实现4m/s，适用于3C、半导体等行业，小型零件机床上下料、转运、分拣、摆盘、大范围检测等应用。

基于协作机器人产品矩阵，越疆科技与生态伙伴打造了复合机器人，助力客户柔性自动化升级。在东莞某3C部件工厂自动化改造过程中，由于工件复杂、产品频繁变换等问题无法用传统自动化代替，越疆科技为其提供了复合机器人上下料的方案，1台复合机器人可给14台机床上下料，实现上料成功率高达98%。高度灵活的复合机器人不仅将复杂任务自动化，实现了多品种生产，同时每台设备能代替3-4名工人，一年半就能回本，相比固定式机器人上料，效率成十倍增长。

另外，在青岛某客户冰箱检测案例中，客户痛点是检测流程复杂、重复性工作，招工困难。越疆科技提供了自主导航AGV与协作机器人联动的方案，通过复合机器人完成自动取料、开关冰箱门、接水、计量、倒水等复杂检测流程，为客户节省了人力。该方案可二十四小时全自动作业，实现了黑灯工厂，效率提升1倍。

除了在工业领域的应用，越疆还开发了智能采摘机器人，助力农场解决葡萄采摘过程中季节性用工，人手短缺导致采收不及时等问题。在该项目中，采用双目视觉算法搭载于AGV+机械臂的复合机器人，以AI视觉分析葡萄成熟度，完成采摘任务。该方案的特点是低功耗，机器人可4-5小时不间断工作，准确识别水果成熟度，保证品质及贮藏性，解决了季节性用人紧张的问题。

庄飞飞判断，未来复合机器人还将在各行各业中实现落地应用，除了工厂生产线中的上下料、移动打磨、成品转运、物料搬运、产线对接、车间巡检、仓库管理、刀具更换，以及医疗领域中的医疗手术、药品配送、试剂处理、病房巡检，还将在新零售、科研、教育、农业等行业中，真正释放乘法效应。而越疆科技正在通过技术和产品的创新，不断拓展机器人应用边界，解放一切可解放的人力，实现人机协作最优配置。