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未来的智能世界是人与机器和谐共处所缔造的,这就要求机器人能够与人一同协作,并与人类共同完成不同的任务。协作型机器人作为一种新型的工业机器人,扫除了人机协作的障碍,让机器人彻底摆脱护栏或围笼的束缚,其开创性的产品性能和广泛的应用领域,为智能世界的发展开启了新时代。
据国际机器人联合会发布的数据显示,全球传统工业机器人在 2019 年出货量达到 35.5 万台,同比下降 12.56%;全球协作机器人出货量 1.8 万台,在低基数之下同比上升12.50%。当前,协作机器人市场已经开始进入真正的高速市场化发展阶段,是未来机器人产业大力发展的方向之一。除了大型传统工业机器人企业在积极布局协作机器人市场,同时也涌现了一批创新型企业专攻协作机器人细分赛道,深圳市大族机器人有限公司就是其中之一。
一、核心技术自动可控,Elfin 系列再升级
“核心技术完全自主可控,是大族机器人的独特优势,即使放眼全球,这也是非常***的。”王光能对此既骄傲又自信。大族机器人前身是大族电机机器人研究院。2005 年,王光能与另两位从新加坡归国的伙伴创立了大族电机。自成立之日起,大族电机就一直专注于直驱电机、伺服驱动、运动控制等机器人核心技术的研发,积累了运动控制相关产品的整套技术。
2014 年,怀着做***强机器人的梦想,王光能在大族电机成立了机器人研究院。在内部孵化三年之后,为了加快机器人业务的发展,又将机器人业务从大族电机剥离出来,成立了深圳市大族机器人有限公司,专注协作机器人的开发及应用。一路走来,大族机器人都牢牢地将核心技术掌控在自己手中,包括中空电机、高响应伺服驱动器、高精度位置传感器、高精度力矩传感器、机器人控制器及安全控制器等。
凭借雄厚的技术实力,2017 年,大族机器人开发出***款轻量型 6 轴协作机器人——Elfin 系列,是国内***一款将两个机器人关节的减速机、电机、编码器、驱动控制、抱闸等集成于一个模组的机器人,高集成度的模块化设计给 Elfin 带来了高可靠性和易维护的优势。为了更好地适应市场,满足客户需求,大族机器人对 Elfin 系列进行了创新升级,推出了精度更高、防护等级更好的 Elfin-P 系列协作机器人。
据了解,Elfin-P 的***大负载为 12kg,防护等级达到了IP 66,防水、防尘性能优越,采用 EtherCAT 总线通信,能实现 1000Hz 的实时控制刷新频率,达到业界***的轨迹精度控制。双关节模组设计,即一个运动模组包含两个关节,构成了独特的运动学结构,不仅在外观上区别于市面多数协作型机器人,在工作时也能获得更高的灵活度。此外,Elfin-P 的编码器技术为自主研发,重复精度可达 ±0.02mm,不会随着减速机的磨损而损失。升级后还具备更强的抗干扰能力,电磁兼容能力强,在强电磁干扰环境下,机器人依旧可以正常运行。该款机器人适用于自动化集成生产线、装配、拾取、焊接、研磨、喷涂、点胶、检验等领域。
王光能对 Elfin-P 的性能充满自信。他说,这是一款在性能足够好的前提下,将成本控制得***低,打造出的价格***优的协作机器人产品。Elfin-P 定义了轻量化设计和工业性能的新水平,在重复精度、防护、速度、负载、工业性能等方面实现了再次飞跃。
挑战更高技术突破,开发智能化协作机器人 M
随着入局者越来越多,协作机器人产品越来越丰富,企业如何摆脱同质化竞争,打造差异化的产品?大族机器人选择的方向是坚持独特的思想和路线,做***好的协作机器人。2019 年,大族机器人在德国成立子公司,着手研发新一代的智能协作机器人。经过一年多的埋头苦干,完成了由技术到产品的成果转化。2020 年 11 月,大族机器人在德国召开线上发布会,首次对外公开自主研发的智能化协作机器人——M。
“在全球范围内,能达到微米级精度的协作机器人产品屈指可数。一款拥有 7 个自由度、1.4 米臂展的协作机器人,精度能达到 ±0.01mm,堪称世界***高水平。”王光能说,“除了高精度的编码器之外,一款智能化的机器人还需要很多传感器来进行补偿,为保证 M 的***性能,编码器、传感器也由大族机器人自主设计、研发。”据了解,M 的***高负载为 14kg,速度可实现 3.5m/s。
除了精度令人叹为观止外,M 的智能化程度也令人拍案叫绝。“M 支持语音识别,跟它对话就可以完成任务指令,使用起来非常简单、方便。并且它还具备自动学习功能,只要把执行任务的过程直接示范给 M 看,它马上就能领会你的意图,学会执行动作,不需要额外的技术人员调试,与传统的示教完全不一样。可以说,M 是一款引领机器人行业发展的革命性的产品。”王光能详细地介绍了 M 的智能化表现。据了解,M 目前已进入小批量试产阶段,并获得了 1000多台的意向订单。这款协作机器人将于 2021 年 3 月份正式向国内用户发布。
促进行业发展,打造开放的机器人软硬件平台
大族机器人除了在产品开发方面成果显著,在平台建设方面也取得重大突破——搭建起支持机器人二次开发的软硬件平台。可以看到,不论是 Elfin-P 系列还是 M 系列,都在强调一个共同点,那就是开放性。
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