目前,無論從產(chǎn)品角度,還是從應(yīng)用角度,國際上七軸工業(yè)機器人,都僅僅處于初步發(fā)展階段,但各大廠商紛紛在各大展覽會力推相關(guān)七軸機器人產(chǎn)品,可以想見對其未來的發(fā)展?jié)摿€是十分看好的。
2014年11月,“四大家族”之一德國著名工業(yè)機器人制造商KUKA在2014中國國際工業(yè)博覽會機器人展上,首次發(fā)布KUKA第一款七自由度輕型靈敏機器人LBRiiwa。
圖 KUKALBRiiwa七軸機器人
LBRiiwa七軸機器人基于人類手臂進行設(shè)計,其結(jié)合集成的傳感器系統(tǒng),使該輕型機器人具有可編程的靈敏性,并使其具備了非常高的精確度。而七軸的LBRiiwa所有的軸內(nèi)均配備高性能碰撞檢測功能、集成的關(guān)節(jié)力矩傳感器,以實現(xiàn)人機協(xié)作。
七軸的設(shè)計,使得KUKA的該款產(chǎn)品有較高的靈活度,可輕松地越過障礙物。LBRiiwa機器人的結(jié)構(gòu)采用鋁制材料設(shè)計,其自身重量只有23.9千克。其負荷有兩種,分別為7千克和14千克,使其成為首款負荷超過10千克的輕型機器人的產(chǎn)品。
日本知名機器人制造商,“四大家族”之一的安川電機也發(fā)布了多款七軸機器人產(chǎn)品。其中SIA系列機器人是輕型敏捷型七軸機器人,該系列機器人能夠提供類人的靈活性,并且能夠快速加速。該系列機器人采用輕量化和流線型設(shè)計,使其非常適合安裝在狹小的空間內(nèi)。SIA系列可提供較高的有效載荷(5千克至50千克)以及較大的工作范圍(559毫米至1630毫米),很適合從事裝配、注塑、檢驗等操作。
圖 安川電機莫托曼SIA系列機器人
除了輕型七軸機器人產(chǎn)品外,安川還發(fā)布了七軸機器人焊接系統(tǒng),其高自由度能夠盡最大可能保持最適合的姿態(tài)以實現(xiàn)高品質(zhì)的焊接效果,特別適合內(nèi)面的焊接,達到最佳的接近位置。并且該產(chǎn)品能夠高密度布局,容易回避其與軸和工件之間的干擾,顯示出其優(yōu)良的避障功能。
圖 安川電機莫托曼VA1400Ⅱ
2014年11月,ABB在中國推出最新機器人產(chǎn)品YuMi,它是第一款雙臂輕型人機協(xié)作型機器人,而其每個單臂均為七個自由度,機身重量為38千克。其每條手臂的負載為0.5千克,重復(fù)定位精度可達到0.02毫米,因此特別適合小件裝配、消費品、玩具等領(lǐng)域。從機械手表的精密部件,到手機、平板電腦,以及臺式電腦零件的處理,對于YuMi來說都不在話下,而這正體現(xiàn)出該款冗余度機器人表現(xiàn)出的擴大可達工作空間、靈活敏捷、精確等種種優(yōu)良特性。
圖ABBYuMi機器人(左雙臂、右單臂)
日本著名機械制造企業(yè)那智不二越已開發(fā)出多款七軸機器人產(chǎn)品。早在2007年底,那智不二越便開發(fā)出七自由度的機器人“PrestoMR20”。通過采用七軸設(shè)計,使得機器人能夠像模仿人類手臂那樣執(zhí)行更加復(fù)雜的工作流程,在狹窄的工作區(qū)域運動。另外,機器人前端部分(手腕)的扭矩增加到了原來傳統(tǒng)六軸機器人的約兩倍左右,標準配置的扭矩為20千克,通過設(shè)定動作范圍,最大可搬運30千克的物品,工作范圍達到1260毫米,重復(fù)定位精度為0.1毫米。通過采用七軸結(jié)構(gòu),MR20在機床上取放工件時可從機床側(cè)面進行作業(yè)。這樣一來,就提高了事前準備和維護等作業(yè)效率。機床間的空間能夠縮小至傳統(tǒng)六軸機器人的一半以下。
圖 智不二越PrestoMR20
除此之外,那智不二越還發(fā)布了MR35(負載為35千克)、MR50(負載為50千克)兩款可在狹小空間和有障礙物場所的應(yīng)用場合使用的工業(yè)機器人。
圖 那智不二越MR35/50機器人
日本DAIHEN集團歐地希推出了最新的七軸機器人(FD-B4S、FD-B4LS、FD-V6S、FD-V6LS、FD-V20S)。由于有第七軸的回轉(zhuǎn),它們可以實現(xiàn)像人的手腕一樣的扭轉(zhuǎn)動作,能夠?qū)崿F(xiàn)一周以上的焊接;另外,七軸機器人(FD-B4S、FD-B4LS)將焊接電纜內(nèi)藏于機器人本體,因此在示教作業(yè)時無需在意機器人與焊接夾具及工件間的干涉,動作非常順暢,焊接姿態(tài)自由度也得到了提高,能夠彌補傳統(tǒng)機器人因與工件或焊接夾具的干涉而造成無法進入焊接的缺憾。
圖 歐地希七軸工業(yè)機器人FD-V6S歐地希FD-B4S
Baxter機器人自重74千克,擁有兩個七自由度機器臂,單臂最大工作范圍為1210毫米。Baxter可同時處理不同的兩項任務(wù)以增加適用性,或者實時處理同一任務(wù)以實現(xiàn)輸出最大化。
圖 Baxter機器人
Sawyer在很多方面與Baxter類似。其柔性關(guān)節(jié)采用了相同的串聯(lián)彈性驅(qū)動器,但其關(guān)節(jié)所采用的驅(qū)動器被重新設(shè)計,使其更小巧。由于采用了七軸的設(shè)計,并且工作范圍擴展至100毫米,因此能完成負載更大的工作任務(wù),載荷可達到4千克,比Baxter機器人2.2千克的有效載荷大了不少。
圖 Sawyer機器人