机器人科普课堂：协作机器人

看过小罗伯特唐尼饰演的电影《钢铁侠》的各位，还记得Tony的那台机械手臂“笨笨”吗？它不仅可以跟主角对话，还能帮他制作钢铁侠的制服，这台看上去只有在科幻电影才会存在的机器人，如果告诉你现实世界中也有类似的存在，你会不会很惊讶？没错，这就是我们今天要讲的——协作机器人。

协作机器人指的是可以直接跟人合作完成工作的一类机器人，它们体积小，安装方便，不需要像工业机器人那样安装安全护栏。由于可以和人一起完成工作，所以使用十分广泛。那么，要成为协作机器人的话需要满足哪些条件呢？

《钢铁侠》剧照 —— 机器人Dummy

为了确定人机协作应用的安全方法，国际标准化组织ISO/TC 184/SC2 WG3接受委托并编制了ISO/TS 15066技术规范“机器人和机器人设备--协同工业机器人”。所以，要成为协作机器人的话，需要满足ISO/TS 15066的安全要求。

首先是安全级监控停止。当有人进入到测试区域时，机器人必须要停止作业。其次是手动指引。协作机器人只能根据操作员的触摸作用力来进行工作。第三是速度和分离监控。只有当和人之间有一定间隔时，机器人才能工作。第四是功率和动力受控制器和内置设计的限制。当发生触碰事故时，机器人必须要降低输出功率来防止事故发生。协作机器人需要满足其中至少一项，而且当机器人处于工作状态时，必须要有状态指示。只有满足这一些要求，才能被叫做协作机器人。

所有这一些要求都是跟安全性能有关的，可见对于协作机器人来说，安全是最重要的一点。那么，我们为什么要使用协作机器人呢？协作机器人有哪些优势？

第一，降低成本。由于不需要安装安全护栏，所以它可以放置在工厂的任意位置，并且可以随意调整位置。

第二，调试简单。不需要具备专业的知识，只需要简单地移动机器人的身体就可以进行示教。

第三，减少安全事故。相比工业机器人，协作机器人更容易控制。

而这些都是由它们的结构特征来决定的。

首先是它的扭矩传感器。协作机器人有六个扭矩传感器，它们可以检测碰撞并确保安全，并且使机器人的移动更加精确。

第二是伺服驱动模块的安装位置。伺服驱动模块通过电流来控制移动机器人。工业机器人的伺服驱动模块一般安装在控制柜当中，而协作机器人则安装在它的每一个关节处。通过对机器人的位置值进行双重计算，所以比起工业机器人来说，协作机器人更加精确和安全。

现代机器人在今年下半年也发布了自己的协作机器人机型。除了协作机器人普遍拥有的特点外，现代协作机器人还具有自己的优势。

首先，这款机器人有着极好的用户便利性。它的线缆都安装在机器人内部，外部没有线缆。工业机器人的线缆一般安装在外部，与控制柜相连接，而这些线缆有可能会影响协作机器人进行检测碰撞。此外，现代协作机器人自带两个工具凸缘基础接口，使用更方便。

第二，维护简单。它配有单一的集成驱动模块，更换十分简单，后续维修只需要将零件换掉就可以解决问题，可以有效减少机器人的停工时间。

第三，计算能力强大。它具有大容量的电源模块，甚至是高负载的协作机器人也都适用。除此之外，如果控制器的电源不稳定，它还有一个缓冲功能可以暂时进行补充替代。

第四，外观设计友好。现代协作机器人获得了2019年德国红点工业设计大奖，它采用柔和的曲面设计，这种设计提高了安全性，可以防止工人操作时衣物夹在缝隙中造成事故。

协作机器人是第四次工业革命最受关注的领域之一，它可以广泛应用于设备维护、抓取和放置、装配、涂胶、粘接、包装码垛、检测、焊接、服务和其他更多行业。

现代机器人利用30多年来在工业机器人领域积累的专业知识，如今也正式进军协作机器人领域。现代机器人一直以机器人为核心，用稳定可靠的产品，世界公认的卓越技术、优质快捷的服务，为中国企业向自动化、智能化和数字化转型升级助力，为企业生产提升效率与经济效益。