協(xié)作機(jī)器人以其安全友好、易用易部署、通用性強(qiáng)等多種優(yōu)點(diǎn)獲得了廣泛應(yīng)用，強(qiáng)大的力控能力更是協(xié)作機(jī)器人的重要特征。艾利特機(jī)器人前瞻布局，自主研發(fā)力傳感器技術(shù)，通過在機(jī)器人工具端內(nèi)部配置六維力/力矩傳感器，成功解決了諸多應(yīng)用“痛點(diǎn)”。

　　文/蘇州艾利特機(jī)器人有限公司

　　1 專業(yè)力/力矩傳感器是高端協(xié)作機(jī)器人的“敲門磚”

　　協(xié)作機(jī)器人以其安全友好、易用易部署、通用性強(qiáng)等多種優(yōu)點(diǎn)獲得了廣泛應(yīng)用，強(qiáng)大的力控能力更是協(xié)作機(jī)器人的重要特征，高性能的力控功能可以顯著提高拖拽示教、碰撞檢測、負(fù)載辨識(shí)、裝配檢測、打磨拋光等功能工藝的精度和效果。

　　作為協(xié)作機(jī)器人的重要特征，力控功能在協(xié)作機(jī)器人誕生的第一天就是重中之重，專用的力/力矩傳感器可以大大提高力檢測精度，是否具有專用的力/力矩傳感器，是高端協(xié)作機(jī)器人的“敲門磚”。

　　關(guān)節(jié)配置力矩傳感器的技術(shù)路線優(yōu)點(diǎn)眾多，但結(jié)構(gòu)復(fù)雜、體積重量大，嚴(yán)重影響整機(jī)的負(fù)載和速度性能，高昂的成本更是大大制約了普及。工具端外置六維力/力矩傳感器的路線可以實(shí)現(xiàn)力控精度與整機(jī)的負(fù)載、速度、體積的平衡，但獨(dú)立的六維力/力矩傳感器占用了工具端寶貴的空間、重量、I/O接口資源，且獨(dú)立的六維力/力矩傳感器同樣價(jià)格高昂，至今無法普及，因此難掩行業(yè)“痛點(diǎn)”，多重掣肘待解。

　　2 TA 來了——CS667F引領(lǐng)智造變革

　　艾利特機(jī)器人前瞻布局，自主研發(fā)力傳感器技術(shù)，通過在機(jī)器人工具端內(nèi)部配置六維力/力矩傳感器，成功解決上述問題。

　　該項(xiàng)技術(shù)的第一個(gè)產(chǎn)品，艾利特CS66F力控協(xié)作機(jī)器人新品正式上市。作為第一款價(jià)格親民的力控協(xié)作產(chǎn)品，它不是蜻蜓點(diǎn)水的試水之作，而是可實(shí)現(xiàn)量產(chǎn)的正式作品，目前已正式開始接受訂貨。

　　(1)強(qiáng)者更強(qiáng)——多性能躍遷式提升

　　CS66F基于CS66協(xié)作機(jī)器人，具備CS系列基本型的所有特性，與CS66相比工具端法蘭質(zhì)量僅增加80g、厚度僅增加12mm，無論重量還是體積影響幾乎可以忽略不計(jì)，但卻能夠提供150N、10Nm的力/力矩量程，綜合準(zhǔn)度2%，精度0.5%。相比依靠關(guān)節(jié)電流進(jìn)行力檢測的形式，機(jī)器人工具端力/力矩檢測精度提高1個(gè)數(shù)量級(jí)以上，比國外主要對(duì)手的精度提高一倍以上。

　　并且工具法蘭內(nèi)置姿態(tài)和加速度傳感器，通過傳感器融合算法實(shí)現(xiàn)負(fù)載運(yùn)動(dòng)的補(bǔ)償，進(jìn)一步提高機(jī)器人加減速和振動(dòng)工況下力/力矩檢測的精度。

　　基于艾利特對(duì)協(xié)作機(jī)器人的理解和在協(xié)作機(jī)器人市場長期耕耘的經(jīng)驗(yàn)，尤其重視過載保護(hù)和防護(hù)等級(jí)，CS66F過載能力超過400%，防護(hù)等級(jí)標(biāo)配達(dá)到IP65，最高可達(dá)IP68，完美適配協(xié)作機(jī)器人多樣化的工作場景和工作環(huán)境。

　　CS66F是艾利特CSF力控協(xié)作機(jī)器人的第一款機(jī)型，近期，CS63F、CS612/616F、CS620/625F將陸續(xù)推出，不斷完善和壯大CSF家族，讓我們拭目以待。

　　(2)瞄準(zhǔn)“痛點(diǎn)”——以“智”提“質(zhì)”，創(chuàng)新突圍

　　如何通過協(xié)作機(jī)器人更好地賦能行業(yè)，實(shí)現(xiàn)智能化變革所需的技術(shù)、服務(wù)與解決方案全鏈條融合，一直是艾利特機(jī)器人在產(chǎn)品研發(fā)上持續(xù)發(fā)力的重點(diǎn)。

　　經(jīng)過深度調(diào)研力傳感器典型應(yīng)用領(lǐng)域，艾利特瞄準(zhǔn)市場“痛點(diǎn)”，高效釋放生產(chǎn)力，CSF系列力控協(xié)作機(jī)器人將為你智造無限可能。

　　l 安全可靠——靈敏碰撞檢測能力強(qiáng)

　　一般協(xié)作機(jī)器人存在碰撞檢測不靈敏，容易誤觸發(fā)等缺陷，滿負(fù)載運(yùn)動(dòng)過程中尤其明顯，安全性存在隱患。艾利特CS66F力控協(xié)作機(jī)器人滿負(fù)載時(shí)碰撞檢測靈敏度優(yōu)于3N;

　　l 拖拽示教——助力快速開展應(yīng)用

　　艾利特CSF系列力控協(xié)作機(jī)器人擁有更靈敏的力覺反饋能力，只需要1~2N外力即可拖拽機(jī)器人，不論安裝了多么沉重的工具，都可以輕松拖拽達(dá)到期望的位置點(diǎn)，有效降低示教工作量以及機(jī)器人的使用門檻，讓用戶快速開展應(yīng)用;

　　l 恒力追蹤——實(shí)現(xiàn)制造流程一體化

　　艾利特CSF系列力控協(xié)作機(jī)器人恒力跟蹤精度可達(dá)0.5N，配合CS系列完善的力控指令和力控工藝包，可實(shí)現(xiàn)精確的復(fù)雜曲面打磨、拋光等作業(yè);

　　l 高裝配精度——控制實(shí)現(xiàn)柔性裝配

　　機(jī)器人工作在位置控制模式往往無法滿足高精度裝配任務(wù)的要求，力傳感器賦予了機(jī)器人精密的“觸覺”，根據(jù)力傳感器的反饋調(diào)整運(yùn)動(dòng)姿態(tài)和位置，實(shí)現(xiàn)柔順裝配，大大提高了機(jī)器人的裝配精度;

　　l 維修簡便——維修成本底，技術(shù)難度小

　　當(dāng)關(guān)節(jié)力矩傳感器出現(xiàn)故障時(shí)，需要將整個(gè)機(jī)械臂拆解下來更換關(guān)節(jié)或其中的力矩傳感器，而工具法蘭內(nèi)的六維力/力矩傳感器出現(xiàn)故障時(shí)，只需要更換重量輕、體積小的工具法蘭一體化組件，維護(hù)工作可更快速的完成。

　　在應(yīng)用需求的驅(qū)動(dòng)下，CSF系列力控協(xié)作機(jī)器人提供了更安全智能的交互體驗(yàn)、更高的適配性能、以及更低成本的場景化應(yīng)用模式，讓艾利特機(jī)器人以“智”提“質(zhì)”，創(chuàng)新突圍。

　　3 自主研發(fā)——敬畏于心，創(chuàng)新于行

　　“自主研發(fā)、創(chuàng)新創(chuàng)造”是艾利特的基因，也是艾利特立命之本。工具端配置六維力/力矩傳感器的CSF機(jī)型的發(fā)售，進(jìn)一步凸顯了艾利特高端產(chǎn)品的自主率優(yōu)勢和持續(xù)為客戶提供高性價(jià)比產(chǎn)品的能力。

　　在傳感器的研發(fā)過程中，研發(fā)團(tuán)隊(duì)反復(fù)對(duì)載荷應(yīng)力范圍、安全系數(shù)，剛度、頻率、可制造性等多維度參數(shù)進(jìn)行優(yōu)化迭代，并緊密跟蹤力傳感器國際前沿和協(xié)作機(jī)器人發(fā)展趨勢，通過多傳感器融合技術(shù)進(jìn)一步提高傳感器的環(huán)境和工況適應(yīng)能力。

　　同時(shí)艾利特也一直保持對(duì)技術(shù)的敬畏之心，深知高精度力/力矩傳感器作為一種測量部件，相比設(shè)計(jì)及調(diào)試，生產(chǎn)及標(biāo)定更加重要，同步配套開發(fā)了整套的力傳感器測試和標(biāo)定系統(tǒng)。

　　基于測試和標(biāo)定系統(tǒng)，傳感器部件試制驗(yàn)證階段得以對(duì)傳感器本身進(jìn)行了近千次性能、可靠性、防護(hù)、溫度、振動(dòng)測試試驗(yàn)，每一次樣機(jī)迭代都進(jìn)行上百次標(biāo)定復(fù)驗(yàn)，定型產(chǎn)品經(jīng)過數(shù)十萬次載荷耐久測試以及0~90℃的高低溫循環(huán)試驗(yàn)。

　　傳感器與機(jī)器人本體集成后，又結(jié)合機(jī)器人力控功能進(jìn)行了數(shù)千小時(shí)的整機(jī)力控性能、功能、可靠性測試。歷經(jīng)十幾個(gè)版本的迭代優(yōu)化，傳感器自身及軟硬件集成設(shè)計(jì)更新比例高達(dá)90%以上。

　　4 厚積薄發(fā)——CS將不斷迭代上新

　　回顧內(nèi)置六維力/力矩傳感器的發(fā)展路徑：調(diào)研、優(yōu)化、整合、創(chuàng)新、驗(yàn)證，每一個(gè)節(jié)點(diǎn)都是艾利特在技術(shù)領(lǐng)域內(nèi)的勇敢創(chuàng)新、艱苦求索，以及豐厚積累。

　　CSF系列是CS系列協(xié)作機(jī)器人深度系列化計(jì)劃的第一款“先鋒”，后續(xù)艾利特會(huì)推出基于CS的更多新產(chǎn)品，重新定義協(xié)作機(jī)器人的發(fā)展路徑。

　　未來，隨著協(xié)作機(jī)器人的推動(dòng)，力傳感器技術(shù)作為智能制造的關(guān)鍵支撐，必將為各大行業(yè)和領(lǐng)域的發(fā)展帶來翻天覆地的變化。