在人機互動、協同生產過程中,高端醫療、焊接、研磨、彈性組裝等場景對機器人拖拽示教、安全防護等功能有著高需求,高性能的力覺功能成為保證上述領域作業效果的關鍵一環。目前機器人力覺感測器大致分為內嵌、外置兩種方式,其中內嵌力/力矩感測器因其獨特的高整合度、簡單易用等特點成為當前機器人實現力覺功能的最優解。

基於工具端外置六維力/力矩感測器需要額外安裝配置、易用性不佳、佔用末端工具端空間、I/O介面資源、維護成本高等難題,節卡機器人透過在機器人末端內嵌高精度六維力/力矩感測器,重磅推出JAKA S系列協作機器人

身為JAKA家族首款感測器內嵌產品,JAKA S系列協作機器人依託新一代自研一體化關節整合架構,搭載先進的自研力覺演算法,真正做到力覺功能開箱即用,憑藉感測器0安裝、0部署的極簡單、極便利使用體驗獲得用戶青睞,首發面市即拿下醫療、焊接等領域訂單,目前已正式開始接受批量訂貨


硬體上,JAKA S系列採用力覺一體化設計,無任何外露接線,整體防護等級高達IP65,不佔用原有I/O接口,與外部設備共融性更高。同時對內介面相容無感測器模式,模組化設計,最小化售後維修成本。

從使用者第一視角出發,實現全自動通訊配置,上電自動啟用感測器。同時,簡化拖拽配置,去除原APP介面中艱深難懂的專業詞彙、優化有歧義的敘述,用戶可自訂拖拽手感軟硬度,機器人將根據基礎參數、實際情況(機型、負載 )自動管理力覺參數

Point、Free按鍵化身力覺控制快捷鍵,長按Free鍵即可進入力覺拖拽模式,短按退出,長按Point鍵可實現感應器校零。

基於對研磨拋光、醫療焊接、彈性組裝等協作機器人力覺功能高需求場景的經驗積累,JAKA S系列尤其重視易用性、過載及防護能力。內嵌超薄、高精度力矩感測器,與外置感測器相比末端法蘭厚度減少77%,重量減少50%,最大400N/48Nm量程,綜合準度1%F.S.。

小體積卻不畏大負載,JAKA S系列擁有業界頂尖的15倍過載能力,最大可承受3000N/300Nm的瞬時過載,感測器解析度0.05%F.S.,過載能力、末端力/力矩偵測精度較國外知名廠商提高3倍以上。此外,透過整合本體與感測器負載,JAKA S系列協作機器人可自動啟用感測器負載辨識,精度提升至3%。

受機械結構或關節限位的限制,機器人在其運動空間中會出現逆運動學求解失敗的情況,即「奇異點」。在實際力覺拖拽過程中,機器人移動至奇異點或到達限位時,會導致機器人停止運作,需重新上電、上使能,操作繁瑣且影響產線正常作業。如何預警奇異點,也成為困擾廣大協作機器人廠商的待解難題。

JAKA S系列協作機器人首創奇異點預警功能,自研奇異點保護演算法,當用戶拖拽至奇異點時將增加阻力、自動預警,離開奇異點後機械臂又能自動回穩、恢復「軟度」。同時全新升級碰撞保護功能,透過失穩保險演算法等演算法,實現異常抖動的監控、自動回穩

重載助力+智慧零點觀測演算法,優化大負載拖拽體驗,拖拽力降低35%,即使施加1N的力,也可絲滑拖拽末端,並可實現感測器零漂自動矯正,解決抖動、漂移等問題。

支援全身、可限制自由度的笛卡爾空間內的拖拽,施力位置不再局限於感測器下方,「搆不到」、「不能碰」問題不再存在。拖拽策略自由切換,拖拽本體更方便,拖拽末端更絲滑。

作為節卡機器人技術突破的又一革新典範,JAKA S系列協作機器人從研發階段便以市場需求為準則,透過從本體、軟體到演算法的全方位躍遷,實現產品的另一個「質」變升級, 推動協作機器人拓展高端醫療、焊接、精密組裝、金屬機械加工等領域的應用邊界。

醫療、焊接場景為例,終端使用者一般無機器人知識背景,且力覺功能開啟步驟較複雜,訓練操作成本及使用門檻相對較高。同時,感測器屬於精密零件,作業場景多飛屑、拖拽力道過大或碰撞後易過載而對其產生不可逆的損壞,成為上述用戶部署力覺協作機器人掣肘之處。JAKA S系列協作機器人具備業界頂尖過載能力、IP65防護等級,能夠承受15倍過載而不損壞末端感應器,且在內嵌感應器、免安裝之外,創新提供長按Free快捷鍵直達拖拽功能的人機互動模式,降低使用者操作、訓練、維護成本。

此外,醫療場景還需思考機器人在運作中如何確保病患及操作者的安全。由於更優秀的感測器性能參數,JAKA S系列協作機器人能夠辨識甚至0.1N的力,同時機器人感應到碰撞後會自動回彈、重設和繼續移動。

對研磨拋光此力覺協作機器人的典型應用場景而言,JAKA S系列協作機器人搭配高精度力/力矩感測器,同時具備恆力柔順功能,可即時回饋、調整並確保恆力研磨,使研磨工具在設定的接觸力範圍內緊密貼合產品表面有效化解工件研磨不均、研磨過度問題,提升產品一致性。

創新是機器人產業發展的關鍵驅動力量,得益於安全靈活、簡單易用、部署快速等優點,協作機器人逐漸成為從生產線到生活中的重要夥伴。在產業規模不斷擴張、技術升級加速的過程中,節卡機器人始終基於「Know-How」的用戶場景思維,從對市場需求的分析與回應中洞悉升級路線。

求新求變,步履不停,JAKA S系列首批亮相5KG、12KG負載機型,系列內更多新品也將問市,重新定義協作機器人力覺感知邊界。全文詳見節卡微信公眾號


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