1引言

現(xiàn)今的機器人科學(xué)技術(shù)已獲得了飛躍性的發(fā)展。機器人已成為可與人類互動的助手，而不再是只能執(zhí)行明確預(yù)設(shè)程序的機器；它不需要再被禁錮在隔離屏障或光柵后，而是可以自由移動，同時還不會威脅人身安全。好萊塢影片“鐵人”已提前向我們展示了這類機器人。在影片中，主演小羅伯特·唐尼身邊便有這樣一臺機器人臂。作為他的助手，這臺機器人臂可根據(jù)他的需要為他拿著焊錫，也可以自行擰螺絲或?qū)⑺枰墓ぞ哌f給他。

2包裝在人造皮革內(nèi)的機器人

上述場景很快便會成為現(xiàn)實，這同時也是F&PRobotics這家年輕的瑞士公司的努力方向。該公司的20名員工共同研制出一臺機器人，它的出現(xiàn)可能徹底改變?nèi)祟惻c機器之間的勞動關(guān)系。這臺機器人臂的標(biāo)準(zhǔn)尺寸為1.1m高，作業(yè)半徑為80cm，并配備有六個自由度。這臺P-Rob（即Personal-Roboter，個人機器人）采用鋁質(zhì)結(jié)構(gòu)，其外層包裹著高級人造皮革套，給使用者一種舒適的感覺。“我們希望通過P-Rob將個人機器人提高到一個全新的水平”，F(xiàn)&PRobotics的首席執(zhí)行官HansruediFrüh如是說。他對該機器人的應(yīng)用范圍已經(jīng)有了清晰的想法：實驗室及工業(yè)自動化領(lǐng)域?qū)沁@種機器人大顯身手的合適場所。“在這些地方，機器人可以操作容器或試管，或者用于質(zhì)量控制”。結(jié)合新開發(fā)的軟件，它還可以識別、抓取并操控物體，同時還能夠感知周圍環(huán)境，這樣在有人靠近時，就能作出正確的反應(yīng)。如圖1所示。

圖1 配備六個自由度的P-Rob 1R（右）和它的小兄弟1U

3機器人能夠具體情況具體分析，并采取它認為最適當(dāng)?shù)膽?yīng)對措施

按照F&PRobotics公司的思路，這僅僅是一個開始。在不久的將來，P-Rob就可以與其它機器人臂或與人類互動合作，并能夠識別人類的社交行為，從而成為能自主工作的機器。“我們的機器人能夠具體情況具體分析，并采取它認為最適當(dāng)?shù)膽?yīng)對措施”，HansruediFrüh說。舉例來說，這種機器人將來能在生產(chǎn)線上自行排除故障而且不會關(guān)機，而不像現(xiàn)在，一遇到意外情況就關(guān)機。HansruediFrüh還想像得到在未來的五至十年內(nèi)，他的機器人將被用于完成家務(wù)、烹飪食物或執(zhí)行其它工作。“我們的想法是制造一種智能型互動機械臂，它既安全又可靠，不是被當(dāng)作機器，而是被看作助手或朋友。”如圖2所示。

圖2 機器人的頭部可以裝配各種夾具

4無刷DC電機確保動作精準(zhǔn)

F&PRobotics公司采用麥柯升的無刷直流驅(qū)動裝置來驅(qū)動機器人臂。P-Rob的關(guān)節(jié)和夾具中采用了多達八臺直徑45mm和90mm、功率70W和90W的EC盤式電機。這種電機力量大、結(jié)構(gòu)緊湊，而且散熱性好，是機器人技術(shù)領(lǐng)域的最佳解決方案。“我們認為，這種電機的扁平結(jié)構(gòu)正是其最大的優(yōu)勢”，HansruediFrüh說。與麥柯升傳感器組合使用，這種盤式電機還可以用作極佳的測力計，因為根據(jù)驅(qū)動裝置內(nèi)的電流強度可以很容易地測定轉(zhuǎn)矩?？刂坪唵?、便于操作是這家年輕的瑞士公司最為關(guān)注的問題。P-Rob只需要一臺筆記本電腦便足以進行操控和編程，也正是這一點引起了許多潛在客戶的興趣?，F(xiàn)在，這種新型機器人臂的第一批項目已經(jīng)啟動，其它項目也會很快跟進。毋庸置疑：未來的工業(yè)和家庭生活將會越來越多地受到人類與機器人的互動合作的影響。F&PRobotics公司與maxonmotor公司則走在了這種發(fā)展趨勢的前端。