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双臂协作机器人要火!

来源:中国软件评测中心  作者:韩敏   投稿时间:2017-12-19

  随着现代工业的发展和科学技术的进步,人们对工业、医疗、服务水平的要求不断提高,对于许多任务而言,单臂机器人的操作明显不能满足要求,为了适应任务的复杂性、智能性、柔顺性要求,双臂机器人应运而生。
 

  顾名思义,双臂协作机器人像人类一样拥有两只手臂,并且双臂在一定范围内可进行协调工作。相对于单臂机器人它可以大大增强机器人对复杂装配任务的适应性,同时可以提高工作空间的利用效率。双臂机器人并不是两只机械臂的简单组合,他们除了各自要实现的控制目标外,还需要满足相互间的协调控制以及对环境的适应性,这使得双臂协调机器人操作的复杂性大大增加,这种高复杂性使双臂机器人操作需要更先进的集成系统、高层规划和推理,以及可调整的控制方法。
 

  目前市场上自动化生产线上的机器人大多为单只机械臂,不过已有许多机器人制造商以人类的双臂为原型,开始了双臂机器人的开发和研究。双臂机器人和单臂机器人相比,在各种应用中会有更多优势。 一方面,双臂机器人效率更高。双臂机器人模仿人类的双臂,拥有同一控制器,既可以各自分开作业,也可以一起合作完成工作。分工和合作可以使机器人的效率大大提高。另一方面,双臂机器人较单臂机器人更加灵活,传统机械手臂在实际应用中,必须搭配各种周边的自动化设备,才能顺利完成各种工作,而双臂协作机器人可以通过一个控制单元,协调操作多轴运动,从而达到同步装配。双臂协作机器人继承了单臂机器人自动化的优点,并且添加了许多高新技术,它的高自律性以及学习性,能够适应许多环境,使其在工业生产、危险处理、国防、航天航空等方面将会有更广泛的应用。
 

  目前双臂协作机器人开发重镇以德国、日本为主,ABB公司推出的Yumi双臂机器人、美国Rethink Robotics公司推出的Baxter机器人、川田工业公司推出的Nextage机器人、安川电机推出的CSDA5F双腕机器人、川崎公司推出的duAro机器人等。相比国外的发展,国内对双臂机器人的研究仅有两三年的时间,主要有新松双臂协作机器人,遨博 i5 AUBO-i5协作机器人等。
 

  针对双臂机器人的发展和现状,中国软件评测中心开展了对双臂机器人的研究和测试。我们选取了国内外具有代表性的双臂协作机器人产品,主要依据GB/T 12642-工业机器人性能规范及其试验方法和ISO/TS 15066-协作机器人设计标准,使用激光跟踪仪、安规综合测试仪和动态力测量仪等专业仪器,对ABB的Yumi和国产遨博的i5双臂协作机器人,从功能、性能、机械电气安全和协作安全等方面进行了研究和测试,技术团队针对双臂协作机器人形成了上千条检测用例,全面提升了检测能力和技术水平。
 

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图1 ABB Yumi                        图2 遨博 I5
 

  双臂协作机器人是未来机器人发展的必然趋势,未来市场上势必会掀起双臂甚至多臂机器人的火热风潮。中国软件评测中心将对双臂及多臂协作机器人进行更多深入研究,以保障和提高机器人产品质量,推动机器人产业的健康发展。(通讯员:雷蕾)

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