工業(yè)機器人的靈活性是由什么因素決定的？眾所周知，最重要因素就是軸數。機器人軸的數量決定了其自由度，自由度越高機器人就越接近人手的動作機能,通用性就越好；但是自由度越多，結構越復雜，對機器人的整體要求就越高，這是機器人設計中的一個矛盾。

自由度協作機器人，具備快速配置、牽引示教、視覺引導、碰撞檢測等功能。

不可或缺——伺服和傳感器

協作機器人通過感知外部極小的力矩變化并做出反應避免碰撞，讓人機協作過程更輕松、安全。

1、超小型、功能強大的伺服驅動器

一個驅動器物理尺寸足夠小到能直接安裝在機器人關節(jié)上，保證了機器人尺寸小巧結構緊湊。伺服驅動器直接安裝在機器人關節(jié)上，把驅動器放置在離編碼器反饋足夠近的地方可以節(jié)省電纜，能減少干擾影響，獲得比較低的EMI和RFI指標，系統穩(wěn)定性大大提升。另一個讓驅動器更易集成進關節(jié)的特性是驅動器固有的堅固性，可以承受關節(jié)內極高的機械加減速度。

2、雙閉環(huán)控制算法

雙閉環(huán)控制算法可以提升伺服電機性能達到最優(yōu)狀態(tài)。系統里的每個軸采用雙閉環(huán)控制算法來提高減速機后端關節(jié)末端位置的定位精度。增量式編碼器和Hall元件作為速度環(huán)反饋置于減速箱前端，19位高分辨率絕對值編碼器作為負載末端位置反饋。

3.運動冗余

運動學冗余對于在一個特定的空間內操作幾個機器人是很有用處的，因為運動干涉很容易處理。六個自由度是具有完成空間定位能力的最小自由度數，多于六軸的機器人，統一稱為冗余自由度機器人。與傳統的6關節(jié)機器人相比，7關節(jié)機器人可以以多角度伸展機械臂接近一個特定的原件。冗余自由度機器人在避障、克服奇異點、靈活性和容錯性方面具有更多的優(yōu)勢，因此在復雜的工作環(huán)境中冗余自由度的工業(yè)機器人將擁有更多的用武之地。

4、力矩傳感器

在人機協作的環(huán)境中，這些機器人被安排去完成高速、高精度的任務。使用相機、力傳感器和其他感知元件，機器人可以感知到人存在并做出相應動作避免對人造成傷害。某些情況下，力矩傳感器被放置在電機減速箱的后面來直接檢測外部力矩的任何快速增加的變化；而其他時候，機器人需要輸出一定扭矩去提升負載和把負載從一個位置移動到另一個位置。當機器人識別出運動過程中一個異常扭矩增加值，如碰撞，會自動停下來。

5、安全傳感器

要想讓工業(yè)機器人與人進行協作，首先要找出可以保證作業(yè)人員安全的方法。這些傳感器有各種形式，從攝像頭到激光等，目的只有一個，就是告訴機器人周圍的狀況。最簡單的例子就是電梯門上的激光安全傳感器。當激光檢測障礙物時，門會立即停止閉合并回縮，以避免碰撞。在機器人行業(yè)里的大多數安全傳感器也差不多是這樣。

6、零件檢測傳感器

在零件拾取應用中，（假設沒有視覺系統），你無法知道機器人抓手是否正確抓取了零件。而零件檢測應用可以為你提供抓手位置的反饋。例如，如果抓手漏掉了一個零件，系統會檢測到這個錯誤，并重復操作一次，以確保零件被正確抓取。