xMate柔性機(jī)器人不是單一的產(chǎn)品,而是一個(gè)優(yōu)秀的平臺(tái)。
平臺(tái)帶來的優(yōu)勢(shì)是巨大的,作為一個(gè)平臺(tái),xMate柔性機(jī)器人為珞石帶來更強(qiáng)大的產(chǎn)品配置的靈活性,以及新行業(yè)新場(chǎng)景應(yīng)用的拓展能力。
借助xMate平臺(tái),珞石能因此針對(duì)不同行業(yè)不同技術(shù)體系,依托平臺(tái)的軟硬件優(yōu)勢(shì),呈現(xiàn)不同的針對(duì)性產(chǎn)品,面向行業(yè)的細(xì)分適用性調(diào)整和適配,實(shí)現(xiàn)生態(tài)圈和產(chǎn)品體系的構(gòu)建。
從七軸到六軸
作為平臺(tái)級(jí)產(chǎn)品,無論是七軸還是六軸的xMate柔性機(jī)器人系列,本質(zhì)都是為了在某些場(chǎng)景下更好解決問題,滿足用戶剛需。圍繞這個(gè)平臺(tái),未來還會(huì)有不同系列的產(chǎn)品不斷誕生,從不同幾個(gè)方向進(jìn)行場(chǎng)景的更深度延伸,而六軸柔性機(jī)器人系列就是珞石針對(duì)工業(yè)應(yīng)用推出的戰(zhàn)略級(jí)產(chǎn)品。
珞石xMate的產(chǎn)品經(jīng)理于文進(jìn)認(rèn)為,最初珞石的柔性協(xié)作機(jī)器人作為一個(gè)全新平臺(tái)體系,在沒有太多參照物的情況下,在產(chǎn)品設(shè)計(jì)上,首先就得立意高遠(yuǎn),而xMate柔性機(jī)器人最早的目標(biāo)就在取代人手臂,這是機(jī)器人發(fā)展的終極目標(biāo)。
因此,珞石研發(fā)團(tuán)隊(duì)以高精度運(yùn)動(dòng)控制、柔順力交互控制、高負(fù)載自重比系統(tǒng)設(shè)計(jì)、7自由度靈活構(gòu)型設(shè)計(jì)為核心技術(shù)特征,搭建了最初的xMate產(chǎn)品平臺(tái)。
打造完成這樣一個(gè)平臺(tái)級(jí)產(chǎn)品的優(yōu)勢(shì)很多,具體體現(xiàn)在對(duì)于需求把握更加快速,無論是滿足在協(xié)作機(jī)器人的簡(jiǎn)單易用和安全可靠,還是醫(yī)療或者商業(yè)服務(wù)上的柔順安全交互,都能在xMate平臺(tái)體系下的產(chǎn)品,能將不同場(chǎng)景需求深度融合并雙向進(jìn)行優(yōu)化,同時(shí)能在底層技術(shù)和軟件方面進(jìn)行針對(duì)性研發(fā)改進(jìn),從產(chǎn)品功能需求層面更加接近場(chǎng)景實(shí)際,解決痛點(diǎn),滿足場(chǎng)景剛需。
在工業(yè)場(chǎng)景下,快速部署、應(yīng)用簡(jiǎn)單是快速開拓市場(chǎng)的關(guān)鍵。xMate六軸柔性機(jī)器人就是珞石面向工業(yè)柔性制造的針對(duì)性核心產(chǎn)品。
工業(yè)需求下的戰(zhàn)略新品
在當(dāng)前工業(yè)柔性制造訴求下,珞石發(fā)現(xiàn),大多需求其實(shí)來自于企業(yè)多批量小批次的高定制化產(chǎn)線特征,而這部分產(chǎn)線就需要配套簡(jiǎn)單易用,易部署,以及跟人能夠協(xié)同工作的自動(dòng)化工具。
部署時(shí)間和空間問題恰恰是傳統(tǒng)工業(yè)機(jī)器人的短板。例如對(duì)一些為了適應(yīng)市場(chǎng)需求變化需要換產(chǎn)頻繁的食品和3C電子企業(yè)來說,由于產(chǎn)線設(shè)立最初往往都沒有考慮機(jī)器人等自動(dòng)化設(shè)備,在行業(yè)快速發(fā)展下,原先產(chǎn)線沒有考慮到加入工業(yè)機(jī)器人的空間,且固定的產(chǎn)線依然在開工,導(dǎo)致需要圍欄等固定空間的工業(yè)機(jī)器人就不太適用于快速換產(chǎn)工業(yè)產(chǎn)線的高要求復(fù)雜改造。
在換產(chǎn)過程中,還涉及機(jī)器人的重新編程和產(chǎn)線布置的問題。很多工廠本身缺乏編程維護(hù)和開發(fā)人員,這些工廠以及用工單位希望,產(chǎn)線機(jī)器人升級(jí)改造能幫助企業(yè)同時(shí)考慮到員工本身的因素,最好使生產(chǎn)人員能夠繼續(xù)學(xué)習(xí)并快速掌握這種新技能,而不是淘汰他們。
這些問題疊加下,部分企業(yè)往往只能放棄傳統(tǒng)機(jī)器人的升級(jí)方式。
而珞石考慮到了場(chǎng)景痛點(diǎn)和人這層因素。于文進(jìn)認(rèn)為,唯一的解決方法就是讓機(jī)器人的部署和使用更容易。
因此xMate六軸柔性機(jī)器人提供拖動(dòng)示教的這一技術(shù),并在編程方式上采用了所見即所得的直觀交互方式,工人簡(jiǎn)單培訓(xùn)便可使用這些新的生產(chǎn)工具。
拖動(dòng)示教技術(shù)能讓機(jī)器人非常輕便被拖動(dòng),從而讓人能直接通過拖動(dòng)的方式完成一些工序的處理和維護(hù),這極大簡(jiǎn)化了學(xué)習(xí)和操作難度。
在原先,傳統(tǒng)工業(yè)機(jī)器人和第一代協(xié)作機(jī)器人只能對(duì)于點(diǎn)位的復(fù)現(xiàn),xMate六軸柔性機(jī)器人的拖動(dòng)示教技術(shù),相較于一代協(xié)作機(jī)器人單純的點(diǎn)位示教相對(duì)來說,能做任意軌跡的示教。這意味著基本人能完成的運(yùn)動(dòng)工作程序,機(jī)器人都能直觀復(fù)現(xiàn)。并以此為基礎(chǔ),再加入點(diǎn)位優(yōu)化和工藝編輯擴(kuò)展,使得xMate六軸柔性機(jī)器人在工業(yè)領(lǐng)域有更強(qiáng)大的適用性。
除了拖動(dòng)示教,xMate六軸柔性機(jī)器人還具備圖形化編程操作方式。這個(gè)功能的加入使得人操作xMate六軸柔性機(jī)器人能像小孩搭積木一樣簡(jiǎn)單,即人能通過直觀編輯的形式,將一個(gè)個(gè)工程模塊拖過來,再通過設(shè)置一些核心參數(shù),就能做到功能實(shí)現(xiàn),從而順利完成工業(yè)場(chǎng)景下的大多數(shù)換產(chǎn)任務(wù)。
企業(yè)使用xMate六軸柔性機(jī)器人,不僅沒有對(duì)于圍欄的要求,由于采用無控制柜的設(shè)計(jì),在布置過程中,產(chǎn)線甚至連底座都不需要,只需要在某個(gè)位置打幾個(gè)孔固定,連接一根電源一根網(wǎng)線,就能快速部署一臺(tái)機(jī)器人,這使得快速換產(chǎn)的自動(dòng)化改造更容易,且產(chǎn)線也往往不需要重新規(guī)劃,只需要在某些工位直接使用新的機(jī)器人簡(jiǎn)單編程就能快速換產(chǎn),讓企業(yè)從第1次到第N次改造更加省時(shí)省力。
為了更好進(jìn)入?yún)f(xié)作機(jī)器人所定義的工業(yè)市場(chǎng),目前珞石xMate六軸柔性機(jī)器人也使用了柔性機(jī)器人這個(gè)二代技術(shù),使得xMate六軸產(chǎn)品具備比擬人手臂的力感知和力交互能力,能滿足協(xié)作機(jī)器人目前普遍具備的,安全性、易用性、好部署等方面優(yōu)勢(shì)。
不僅于此,由于采用全狀態(tài)反饋的直接力控制技術(shù),在確保位置高精度的同時(shí)兼顧高動(dòng)態(tài)力控與柔順控制能力,使得xMate六軸系列產(chǎn)品擁有接近人手臂的靈敏、靈活度,更加貼合工業(yè)市場(chǎng)需求,為精密裝配、精密打磨等對(duì)力控有要求的復(fù)雜工業(yè)場(chǎng)景提供全面的解決方案。
軟硬件體系是創(chuàng)新基礎(chǔ)
能在工業(yè)進(jìn)一步開拓提升,得益于在xMate柔性機(jī)器人平臺(tái)上,機(jī)器人快速軟硬件的升級(jí)。
例如為了讓機(jī)器人更加易于部署,xMate六軸柔性機(jī)器人去掉了控制柜,使得在某些工業(yè)場(chǎng)景下xMate六軸柔性機(jī)器人部署要求大幅降低,更為輕便易用,一體化關(guān)節(jié)更是讓這一需求得以更深度延伸。
例如在裝配場(chǎng)景上,核心技術(shù)就是力控,從場(chǎng)景特征來說,xMate柔性機(jī)器人是更能匹配人手臂的產(chǎn)品,因此無論從運(yùn)動(dòng)控制還是力交互方面都需要大幅提升,這就使得產(chǎn)品方向能把原先工業(yè)機(jī)器人高負(fù)荷高速度高精度的勞動(dòng)替代,逐漸拓展到更精密更智能化的裝配或者非工業(yè)場(chǎng)景的理療和醫(yī)療等場(chǎng)景上去。
這背后的核心是其實(shí)珞石投入大量精力進(jìn)行研發(fā)升級(jí),例如在硬件上,將原先的結(jié)構(gòu)進(jìn)行了深度優(yōu)化,使得常規(guī)電子電氣設(shè)備小型化甚至超小型化,從而最終實(shí)現(xiàn)控制柜能集成在關(guān)節(jié)和底座中,而裝配場(chǎng)景的進(jìn)一步拓展則是在底層力感知和柔順控制技術(shù)上的全方位突破。
xMate柔性機(jī)器人作為一個(gè)平臺(tái)級(jí)產(chǎn)品,在技術(shù)方向上,也能不斷加入新的技術(shù),例如遙操作技術(shù),智能視覺跟隨技術(shù)等,從而能不斷讓機(jī)器人進(jìn)行提升。
能突破不同場(chǎng)景下的技術(shù)難點(diǎn),核心原因在于技術(shù)體系的革新。正如上文提到的,因?yàn)樵谠群芏鄨?chǎng)景,傳統(tǒng)點(diǎn)位移動(dòng)的控制體系下,其實(shí)本質(zhì)上限制了機(jī)器人在某些場(chǎng)景的開拓,因此在技術(shù)上先需要打破某些原本技術(shù)體系上的限制,底層技術(shù)的改變可以說是一個(gè)全新的開始,拖動(dòng)示教技術(shù)就是其中較為具體的展現(xiàn)形式。
在xMate平臺(tái)上根據(jù)不同場(chǎng)景誕生的未來不同新一代產(chǎn)品,從技術(shù)體系上來看,和傳統(tǒng)原來的工業(yè)機(jī)器人相比是全新體系,這意味著無論從一開始產(chǎn)品側(cè)的研發(fā),還是底層關(guān)節(jié)力控體系,都是全新研發(fā)的。但底層技術(shù)的攻關(guān)后實(shí)現(xiàn)的平臺(tái)級(jí)產(chǎn)品優(yōu)勢(shì)也非常明顯,珞石xMate平臺(tái)體系下的產(chǎn)品,從設(shè)計(jì)之初就能瞄準(zhǔn)市場(chǎng)的需求來進(jìn)行快速改造,這就是平臺(tái)化帶來的靈活性。
無論是最底層算法的快速升級(jí),還是機(jī)電設(shè)計(jì)上的適配,這種改變本質(zhì)上得益于珞石多年來產(chǎn)品體系的基礎(chǔ),核心都是珞石在工業(yè)機(jī)器人幾年經(jīng)驗(yàn)積累下實(shí)現(xiàn)的轉(zhuǎn)化,這也使得xMate平臺(tái)體系的技術(shù)其實(shí)有跡可循。包括如今珞石產(chǎn)品KOA的質(zhì)量把控,包括到交付端的服務(wù)體系,雖然看似在技術(shù)體系上是全新,但整個(gè)開發(fā)和交付端過程,核心都是有原先工業(yè)機(jī)器人研發(fā)和市場(chǎng)體系作為保障。
結(jié)語(yǔ)
縱觀機(jī)器人的發(fā)展演變軌跡,工業(yè)機(jī)器人從最早的簡(jiǎn)單自動(dòng)化裝置,逐漸演變成多自由度機(jī)械臂,而協(xié)作機(jī)器人將速度降低,提高了安全性,從而真正和人一起交互,加上力覺和視覺的接口,讓平臺(tái)能力更加優(yōu)化和智能化,和人交互也更加優(yōu)化,這是人類探索機(jī)器人由設(shè)備到人手臂的過程。在這個(gè)變?yōu)槿耸直鄣目傮w技術(shù)趨勢(shì)上,xMate柔性機(jī)器人平臺(tái)能不斷融入最新的技術(shù),從而能力會(huì)越來越強(qiáng),例如在加入AI等技術(shù)后,或許產(chǎn)品最終能達(dá)到智能擬人手臂的程度。
但這一切的前提是拿下市場(chǎng),活下去并快速發(fā)展。“我們也在關(guān)注一些已有自動(dòng)化但還沒有很好用工業(yè)機(jī)器人完成的領(lǐng)域,例如自動(dòng)化程度很高的汽車行業(yè),可以發(fā)現(xiàn)每一個(gè)汽車廠都還有人工和半人工的裝配線,因?yàn)樵谘b配環(huán)節(jié),需要更多的是力感知和柔順控制能力,這是工業(yè)機(jī)器人的局限,也是一代協(xié)作一直很難解決替代的問題,因?yàn)楫a(chǎn)品非標(biāo)化和裝配的板塊,已經(jīng)超出單純的位置控制范疇,裝配過程的過動(dòng)量很難把握,容易造成損壞和失敗,把機(jī)器人做的簡(jiǎn)單易用好部署,這是我們面向工業(yè)需要做的事情。目前靠機(jī)器人無法解決的問題,未來在平臺(tái)級(jí)產(chǎn)品基礎(chǔ)上,還能靠力覺和視覺或者更多先進(jìn)技術(shù)去做,工業(yè)上大的方向還很多,待開拓的都是藍(lán)海。”于文進(jìn)說。
