节卡机器人怎么样【AI新视界】节卡机器人：深度融合移动互联技术的人机共融协作机械臂

2023-07-01 08:22:05

　　【AIT5450】节卡机器人：广度结合终端互联技术的人机共荣协同机械臂

　　国际金属加工网　2020年09月09日

　　先进制造 ◇ 系列技术讲座

　　1月11日13:30-17:00 2023 Ansys中国机器人行业典型研讨会

　　一、基本情况

工业机器人经历近半个世纪的迅速发展，其技术日趋成熟，已在诸多工业应用领域得到广泛的应用。截至 2019年底，全球工业机器人装机量已超百万台。当前现代机器人仅是取代人类完成单调、多次随机性高、危险性强的工作，但当遇到繁杂的工作时，现代机器人的操作方式灵活性、在线交互实时工作台、智能性等能力越发显得不足。未来，“人”的角色依然是“定性”推论的决策者，负责监督控制和各项任务安排，机卢图吉诺区从“定量”计算推理升级为“仿效”推论决策，具有仿效自学和纠错能力。为了同时实现智能制造，下一阶段智能制造需要融入人机共荣控制系统。

　　节卡小助协同机器人是结合了驱控一体、一体化下肢、拖曳程式设计、终端互联等核心理念技术的人机共荣协同机械臂。它安全可靠、智能、单纯易于操作方式，透过对外开放性生态同时实现与人、机器人及自然环境共荣的协同，已成功应用于汽车零部件、医疗、3C、锂电池、食品、化纤等多个工业应用领域的自动化制造，为工业应用领域创新提供持续而强劲的装备基础。该机器人由上海节卡机器人科技研发、制造。公司成立于 2015 年，是一家聚焦于新一代协同机器人本体与智慧工厂创新研发的高新技术企业，创始团队源自上海交通大学机器人研究所。

　　二、创新内容

图1. 节卡小助?系列协同机器人

　　节卡机器人作为全球共荣协同机器人的技术革新先行者，开发的人机共荣协同机械臂首开了有线微创、GUI程式设计、听觉安全可靠防雷等机器人技术，技术革新了人与机器人的可视化方式，提升了人机协同可视化的安全可靠性，大大减少了机器人的采用准入门槛，使天下人皆可民主自由采用机器人。同时，节卡共荣协同机械臂已广度结合听觉和力觉，保障机械臂、人、工作台自然环境三者之间自然可视化、独立自主适应，明显拓宽了机器人的应用边界。

　　（一）核心理念技术特性

　　终端互联：可透过手机/PAD操作方式机器人，技术革新人与机器人可视化方式。

　　GUI程式设计：采用零准入门槛，天下人皆可民主自由采用机器人。

　　高精度：多次重复定位精度±0.03mm。

高安全可靠性：双重安全可靠防雷机制，第一级为非智能卡的听觉防雷，第二级为智能卡的碰撞防雷，同时可焊性觉，可以做到全臂圣夫龙最高精度10N。

　　USB对外开放：支持多种当晚总线USB，比如Modbus RTU、Modubus TCP、EtherNet/IP、Profi等，非常方便同时实现智慧工厂里的设备互联，另外也支持ROS平台USB。

　　产品证书齐全：已获得协同机器人ISO/TS 15066（国内首家）、ISO 13849功能安全可靠（PL=d）、CE MD、EMC、RoHS、CR-B等证书。

　　独立自主专利技术：具有协同机器人完整的零部件、机器人本体、感测部件、安全可靠防雷机制和对外开放的软硬件控制系统的独立自主专利技术。

　　（二）技术创新特点

节卡共荣协同机械臂拥有以下四个技术创新特点，使它与现代工业机器人有了革命性的差别：

　　高软件控制系统度下肢。提出了在共荣协同机械臂的下肢内软件控制系统电机、传动机构、驱动、控制以及感测等的机电设计方法。研制的JAKA 小助协同机器人在Nenon仅为 21kg的情况下，最大阻抗可重约 7kg，同时实现阻抗Nenon比 1:3，优胜于国际同行的1:4，冲破了高性能机械臂的关键技术。

　　便捷智能微创。首开了有线微创技术、GUI程式设计技术，大幅度提高了协同机器人的可用性和软件控制系统天数，机器人软件控制系统天数由 1-2 周降至 8小时以内。同时实现 IPAD、手机等终端终端有线、远程的动作设定和如前所述拖曳式各项任务流程的程序，明显减少机器人的采用准入门槛，减少了微创器的成本、操作方式使用者的培训天数，并且冲破了使用者采用的地域限制。

快速智能编程。针对制造业小批量定制化制造需求，开发了机器人快速智能程式设计控制系统。采用了如前所述模拟的机器人自学程式设计，透过观测模拟过程进行机器人程式设计，同时实现如前所述操作方式特征而非单纯的轨迹多次重复的机器人自学程式设计，最终达到人机技能的快速有效传递。

安全可靠策略完备。节卡人机共荣协同机械臂具有如前所述听觉的人机多重安全可靠机制，采用了多感测器结合的Immunol交互控制系统结合高效率的摄像镜头，同时实现了人机共荣自然环境中各种繁杂旋转磁场条件下机器人与当晚工作人员安全可靠共荣的协同制造。建立了人机安全可靠防雷控制系统，在规定区域内监测人员以及其他终端物体，透过设置一定的安全可靠防雷等级使得机器人减速或停止；软件控制系统了高效率的听觉控制系统，并嵌入到机器人本体和控制控制系统，同时实现了机器人安全可靠空间全覆盖。

　　节卡共荣协同机械臂可以广度结合听觉和力觉，同时实现了智能的机器听觉控制系统和力控控制系统，提供了安全可靠防雷、快速模拟程式设计、缺陷智能识别、精密检测与引导、高精密装配、繁杂曲面打磨等功能，大幅减少使用者对机器人专业知识的要求，提升了使用者采用体验，快速为使用者带来效益，适应了智能化制造的发展趋势。节卡共荣协同机械臂具有人机混线、人机共线的软件控制系统应用能力，结合其快速程式设计功能，适用于多批次少批量的制造场景，拓展了机器人的应用应用领域。

　　三、应用情况

　　目前节卡小助协同机器人已广泛服务于汽车零部件、医疗、3C、锂电池、食品、化纤、服务等多个行业的智能化制造线。

在汽车行业高精度装配应用中，例如发动机、汽车零部件等场合，由于机器人的定位误差，仅透过机器人精度同时实现自动化装配的难度极高，节卡如前所述小助协同机器人力控技术可同时实现高精度的自适应精密装配。在行业知名车企制造线上，在发动机齿轮箱装配中，双销轴装配是这一繁杂的操作方式各项任务就是典型例子。透过小助协同机器人的力控算法，同时实现双销轴深孔有效装配。在运行过程中，即使被干扰改变初始装配位置和姿态，小助协同机器人还是可以同步装配，同时实现准确、可靠的定位和装配，使装配速度提高，有效地防止工件的损耗，提升劳动制造率；同时将对应的汽车人工装配工位替换为机器人自动化产线，把人从装配线中解放出来，减少人工成本，提高产线自动化程度。

　　图2. 高精度的自适应精密装配

在医疗器械应用领域，由节卡机器人与知名医疗器械生产商合作自动化喷砂项目已经透过验收。采用了小助协同机器人后，工艺节拍优化，喷砂工艺固化稳定，有效减少残次品发生，减少噪声及粉尘造成的职业病风险，提高产出及设备利用率等。

　　图3. 医疗器械应用领域的自动化喷砂工作站

　　在医疗行业方面，医疗机器人因为涉及到安全可靠、健康等问题饱受怀疑。其中医疗复健按摩机器人一直是行业研究热点课题，一般机器人透过软件控制系统价格昂贵的力感测器才能同时实现安全可靠按摩功能，小助机器人不直接透过软浮动功能就能同时实现机器人按摩功能，现已在某医院落地。（注：机器人控制器给下肢电机发送包含克服重力和摩擦力的前馈值，并且将机器人各下肢的力矩限制在一定的范围之内，就可以在位置模式下同时实现机器人下肢空间的软浮动）

在服务应用领域，节卡机器人建立全新线下商业新模式，打破现代店铺限制，满足消费者随时、随地以及个性化的需求。在科技发展的大趋势下，运用节卡小助协同机器人终端互联、远程管理等优势，无人服务小站，如咖啡站、饮品店、甜品店、机器人互动游戏机等应用场景将得以落地。以机器人咖啡站为例，咖啡站实行无人化管理，轻松同时实现后台指令动作，自动同时实现手机扫码下单、机器人咖啡制作、机器人咖啡传递等动作，安全可靠、卫生、同时也具有科技感和观赏性，整套设备更好地融入商业和生活中。

　　图4. 机器人咖啡站

　　四、专家点评

“节卡机器人依托上海交通大学机器人研究所打造的系列产品，集驱控一体化、拖曳微创、终端互联、远程协同、安全可靠防雷等功能于一体，保障了节卡机器人的轻型、柔性、便捷、安全可靠。它既可用于一般自然环境中，也可适应高温、洁净、粉尘等特殊自然环境。我相信在不久的将来，节卡机器人在工厂、物流、医疗、服务等应用领域会越来越多地看到它的身影。”

　　——山东大学机器人研究中心主任、教授、博导李贻斌

　　“节卡小助协同机器人拥有极高的灵活度、精确度和安全可靠性产品特征，终端互联作为国内首开的机器人核心理念技术，开拓全新的工业制造方式。现在了解到已在 3C、食品、医疗等行业进行应用，相信未来节卡依旧会为各行业制造制造赋能增效。”

　　——上海交通大学机械与动力工程学院副院长、研究员、博导熊振华

　　（上海经信委）

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