SamiHaddadin曾做出過瘋狂的舉動：在機(jī)械手臂上安裝了一把鋒利的刀，將自己手臂放在刀下方，通過編程控制機(jī)械臂執(zhí)行向下‘刺’的動作。自然，這并非是冒失的特技表演。他只是在演示最新設(shè)計(jì)的壓力感應(yīng)控制方案，當(dāng)?shù)督佑|到肉之后能夠立即停止動作。

工廠在嘗試機(jī)械化生產(chǎn)進(jìn)程中，為了規(guī)避潛在的威脅隱患，通常會將機(jī)械手臂安置在籠中，并配備安全人員，協(xié)助和確保機(jī)械手臂不會對人類造成危險。自然，針對機(jī)械手臂的安全功能并非沒有，只是受限于復(fù)雜程度和成本而始終無法普及。

現(xiàn)在，Haddadin希望將安全技術(shù)變得更親民，造福所有使用機(jī)械手臂的用戶。2016年，他在德國慕尼黑創(chuàng)建了FrankaEmika公司，并計(jì)劃于2017年推出可以勝任多個應(yīng)用場景的機(jī)械手臂，在偏于用戶設(shè)置和編程的基礎(chǔ)上，最為重要的是不會對人類產(chǎn)生威脅。

這款機(jī)械手臂和公司同名，也叫做FrankaEmika——‘它就像是姓和名’。Haddadin解釋到，和工人協(xié)作的機(jī)械手臂并非只有他們一家。事實(shí)上，這種類型的系統(tǒng)被統(tǒng)稱成協(xié)作機(jī)器人（簡稱cobot），是當(dāng)前機(jī)器人市場需求最旺盛增長最快的類型。根據(jù)一份評估報告，2016年協(xié)作機(jī)器人全球銷售額將超過1億美元，而五年后銷售額將超過33億美元。

所有大型工業(yè)機(jī)器人廠商都在研發(fā)自家的協(xié)作機(jī)器人，但是設(shè)計(jì)上大部分創(chuàng)新都來自于初創(chuàng)企業(yè)。RethinkRobotics在2012年推出了Baxter雙臂機(jī)器人，最近還推出了名為Sawyer的獨(dú)臂機(jī)器人。目前在協(xié)作機(jī)器人領(lǐng)域，占據(jù)支配地位的是丹麥公司UniversalRobots，每年的出貨量超過數(shù)千臺。即使如此，這類機(jī)器人的占比依然很少。

鑒于未來幾年協(xié)助機(jī)器人的迅速崛起，Haddadin的公司收到了大量投資者青睞，其中包括德國機(jī)器人制造商kuka以及一些涉足該行業(yè)的重磅公司。

Haddadin此前曾在德國一家頂級機(jī)器人實(shí)驗(yàn)室工作過，并去硅谷的加速機(jī)器人公司W(wǎng)illowGarage學(xué)習(xí)了一段時間，他表示FrankaEmika之所以能夠在眾多競爭對手中脫穎而出的原因之一就是優(yōu)秀的操作技能。相比較競爭對手，F(xiàn)ranka在部分規(guī)格上存在很大的優(yōu)勢，例如七軸運(yùn)動、80厘米有效范圍、3千克有效載荷和0.1毫米的精準(zhǔn)度等等。針對那些需要物理直接接觸的應(yīng)用情境，例如鉆孔、擰螺絲、拋光、以及電子制造商想要實(shí)現(xiàn)自動化的各種質(zhì)檢和組裝任務(wù)中，F(xiàn)anke在設(shè)計(jì)上進(jìn)行了特別優(yōu)化，能夠以更精密的控制方式進(jìn)行操作。

由于采用力矩調(diào)節(jié)控制，F(xiàn)ranka相比常規(guī)機(jī)械手臂擁有更高的靈活性。它能夠使用應(yīng)變式傳感器來測量所有7個關(guān)節(jié)上的力道，哪怕再輕微的碰撞都能檢測出來。值得對比的是，大多數(shù)工業(yè)機(jī)器人至今仍未配備壓力傳感能力，這也正是這些機(jī)器的危險之處，因?yàn)樗麄冎粫凑樟鞒踢M(jìn)行操作，不過注意到這方面的細(xì)節(jié)。

力矩調(diào)節(jié)控制的選決條件之一，就是擁有豐富且詳細(xì)的機(jī)器人動力學(xué)模型。彈力、震動、組件之間的摩擦等這些細(xì)節(jié)都需要反復(fù)推敲。這是因?yàn)榱卣{(diào)節(jié)控制需要實(shí)時的將機(jī)器上測量的實(shí)際壓力數(shù)據(jù)和從模型中獲得參考值進(jìn)行比較，如果你將模型關(guān)閉，那么也意味著你失去控制的權(quán)利了。

在Haddadin看來，這并不應(yīng)該視其為障礙，反而應(yīng)該將其當(dāng)作一種優(yōu)勢。力矩調(diào)節(jié)機(jī)器人的先鋒人物，同時也是Haddadin在德國航空航天中心機(jī)器人和機(jī)電一體化研究所工作期間的導(dǎo)師之一，GerdHirzinger說道：‘真相是，我建模了我所創(chuàng)建的所有東西’，并稱Franka是‘等待了多年的重大突破?！?/p>

讓Franka脫穎而出的另一個因素就是成本。在撰寫本文時，這款機(jī)器人的預(yù)訂價格為9900歐元，約合人民幣71964.1元，但是最終發(fā)售價格目前還未確認(rèn)。相對于這款機(jī)械手臂的性能來說，我們將同類產(chǎn)品做個比較就可以發(fā)現(xiàn)這個價格是明顯偏低的。Rethink的的Sawyer售價為29000美元（約合201648.6元），UniversalRobots公司最暢銷的UR5機(jī)型更貴，售價為35000美元（約合243369.0元）

位于圣地亞哥的加州大學(xué)ContextualRobotics研究所主任HenrikChristensen說過，F(xiàn)ranka是‘令人印象深刻的硬件’。同時他也補(bǔ)充道，協(xié)作機(jī)器人的主要挑戰(zhàn)是不僅僅體現(xiàn)在硬件方面，同時也考量公司在軟件方面的造詣，如何能夠才能讓非專業(yè)人士迅速上手。他認(rèn)為，UniversalRobots之所以擊敗眾多競爭對手獲得如此大的成功，就是因?yàn)樗麄兲峁┝似駷橹棺詈玫挠脩艚缑?。因此擺在Franka面前的是，如何在未來進(jìn)一步證明自己。

Haddadin表示，將軟件放置在同設(shè)計(jì)機(jī)械手臂相同的高度。用戶可以通過手勢和點(diǎn)擊觸控屏幕來編程Franka進(jìn)行移動，此外還提供了豐富的預(yù)編程運(yùn)動。一旦用戶為一臺Franka創(chuàng)建了編程，還能通過云端將其復(fù)制到其他Franka上。

在Haddadin的未來路線圖中，最雄心勃勃的部分莫過于讓Franka實(shí)現(xiàn)自我克隆。在量產(chǎn)初期，80%的Franka生產(chǎn)流程都可以自我完成，而最終目標(biāo)是在未來達(dá)到100%，Haddadin堅(jiān)信這一天遲早會到來。展望未來，Haddadin設(shè)想通過發(fā)送容器將Franka當(dāng)作移動機(jī)器人工廠開到世界的各個角落。他說道：‘在容器內(nèi)部將會是由Franka創(chuàng)建Franka?！?/p>

大量自我復(fù)制的機(jī)器人遍布全球？這是值得期待的事情，到時候哪怕它們拿著刀，在Haddadin的不懈努力下也會對人類表現(xiàn)的非常友好。

更多資訊請關(guān)注工業(yè)機(jī)器人頻道