隨著應用領(lǐng)域的不斷拓展，越來越多協(xié)作機器人企業(yè)開始積極投身于新型態(tài)工業(yè)機器人的探索與開發(fā)之中，力求通過技術(shù)的不斷突破與形態(tài)的不斷探索，為高端制造業(yè)注入前所未有的活力與可能性。
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▍轉(zhuǎn)型做人形？多家廠商進行新品展示
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從某種廣義的視角來看，任何在工業(yè)環(huán)境中發(fā)揮作用的機器人均可被歸類為工業(yè)機器人。
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在這一范疇內(nèi)，人形機器人憑借其獨特的優(yōu)勢，在工業(yè)應用中展現(xiàn)出了非凡的潛力。它們不僅具備高度靈活性和適應性，能夠輕松應對復雜多變的工作環(huán)境，還因其與人類相似的形態(tài)設(shè)計，而在人機交互、作業(yè)協(xié)同方面展現(xiàn)出卓越的能力，從而在某種程度上，人形機器人亦可以稱之為工業(yè)人形機器人。
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也正因如此，本次展會上，節(jié)卡、埃斯頓酷卓等多家協(xié)作機器人攜人形機器人產(chǎn)品亮相。
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節(jié)卡隆重推出的首款人形機器人JAKA K-1，身高1.8m，全身具有29個活動關(guān)節(jié)（不包含靈巧手），雙臂共有14個自由度，擁有±0.1mm 重復定位精度。在整體設(shè)計方面，該機器人采用擬人型構(gòu)造，集大腦、小腦、雙臂、雙足、力覺傳感器和視覺系統(tǒng)等組件為一體。
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而埃斯頓酷卓所展示的人形機器人CODROID?01身高達到170厘米，重量則控制在80公斤以下，單臂負載能力為5公斤，步行速度可達5公里每小時。在自由度方面，其單臂擁有7個自由度，單腿6個，全身最大自由度高達44個，靈巧手則擁有6至7個自由度，具有極高的靈活性與作業(yè)能力。
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在整體設(shè)計方面，CODROID 01采用一體化關(guān)節(jié)模組，核心部件全自研，具有模組響應速度快，扭矩密度高，承載能力強，使用壽命長，運行穩(wěn)定，低噪抗沖擊等突出優(yōu)勢。
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除了專注于協(xié)作機器人的企業(yè)之外，工業(yè)機器人領(lǐng)域的巨頭之一——安川，也在此次活動中亮相了其人形機器人。尤為值得一提的是，今年的工博會現(xiàn)場特別設(shè)立了人形機器人專區(qū)，這一專區(qū)匯聚了10家國內(nèi)頂尖的人形機器人企業(yè)，共同展示了人形機器人在智能制造各個環(huán)節(jié)中的廣泛應用場景。
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▍集中展示臂手？重點聚焦上半身開發(fā)
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值得注意的是，無論是節(jié)卡、埃斯頓還是安川，其推出的人形機器人產(chǎn)品，核心技術(shù)和關(guān)鍵零部件依舊深深植根于協(xié)作機器人的技術(shù)積累之中，
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在應用場景的展示上，各家公司不約而同地將焦點集中于人形機器人的上半身，尤其是機械臂與手部的功能展現(xiàn)。節(jié)卡的JAKA K-1以揮手致意的溫馨互動吸引眼球；埃斯頓的酷卓人形機器人CODROID 01，則憑借具身智能的賦能，展現(xiàn)了手部動作的驚人靈活性與工件抓取、轉(zhuǎn)移的精準無誤；而安川的人形機器人，則通過打架子鼓的精湛表演，贏得了陣陣喝彩。
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深入探究這些人形機器人的手臂構(gòu)造，不難發(fā)現(xiàn)，其關(guān)鍵技術(shù)和部件大多源自企業(yè)原有的協(xié)作機器人產(chǎn)品線，只是在形態(tài)上進行了創(chuàng)新設(shè)計，并與人形機器人的視覺系統(tǒng)與人工智能輔助技術(shù)相融合，從而實現(xiàn)了更高級別的智能化。
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以埃斯頓酷卓為例，其協(xié)作機器人所采用的自研高性能電機、減速機等核心部件，搭配經(jīng)過優(yōu)化的智能控制算法，確保了機器人運動的高速、高精與低抖動。特別值得一提的是，其自主研發(fā)的SA剛性關(guān)節(jié)模組，不僅中通孔直徑覆蓋8至16毫米的廣泛范圍，還支持EtherCat通訊協(xié)議，輕松滿足用戶從5.1牛米至382牛米額定關(guān)節(jié)扭矩的多樣化應用需求。通過模塊化設(shè)計與優(yōu)化，該產(chǎn)品涵蓋了驅(qū)動器、雙編碼器、諧波減速機、扭矩傳感器、電機與抱閘等關(guān)鍵組件，所有關(guān)節(jié)模組均經(jīng)過精心優(yōu)化，以符合協(xié)作機器人、仿生機器人、醫(yī)療機器人以及人形機器人上下肢等應用領(lǐng)域的技術(shù)規(guī)范，顯著縮短了產(chǎn)品設(shè)計周期。 ? ?
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這些先進技術(shù)同樣被應用于人形機器人CODROID 01之中。其肘部與膝蓋采用的準直驅(qū)關(guān)節(jié)模組，具備高響應速度、高扭矩密度、低噪音、抗沖擊及高可靠性等多重優(yōu)勢；肩部與髖部則采用了承載能力高、使用壽命長、運轉(zhuǎn)平穩(wěn)、體積小巧、重量輕、噪聲低、輸出扭矩大及速比大的剛性關(guān)節(jié)模組；而腕部與踝部所采用的線性關(guān)節(jié)模組，則以其高空間利用率、運動平穩(wěn)性、高效率及高剛度等特點，為人形機器人的卓越性能提供了有力保障。
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▍復合形態(tài)機器人？快速落地應用最優(yōu)方案
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相較于新興的人形機器人形態(tài)，由協(xié)作機器人與移動機器人融合而成的復合機器人，作為人形機器人的平替版本，不僅融合了人形機器人的手部操作能力和移動靈活性，還展現(xiàn)出快速部署并投入實際應用的巨大潛力，已在眾多行業(yè)中取得了顯著成效。在本次展會上，多家協(xié)作機器人企業(yè)紛紛展示了其先進的復合機器人應用解決方案，吸引了廣泛關(guān)注。
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優(yōu)傲展示了其移動復合機器人在晶圓搬運領(lǐng)域的出色表現(xiàn)。其復合機器人能夠在短短1.5小時內(nèi)高效完成臂、車、手、視覺的一體化編程，同時實現(xiàn)360°全方位的安全防護。此外，它還可利用雙3D相機進行障礙物探測與自主路徑規(guī)劃避障。高達±0.5mm的重復定位精度則確保了生產(chǎn)搬運過程的高度穩(wěn)定性和準確性。 ? ?
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達明公司展示的復合機器人搭載捷螺AMR，憑借業(yè)內(nèi)領(lǐng)先的儲位設(shè)計、全方位感測系統(tǒng)、眾多傳感器及特有的專利技術(shù)和視覺系統(tǒng)，確保了設(shè)備在移動和抓取過程中的高度穩(wěn)定性。該機器人兼具高效率、連續(xù)性、精確性、靈活性和安全性等多重優(yōu)勢，特別適用于半導體行業(yè)各類型載具的搬運工作，為半導體行業(yè)提供了高效可靠的解決方案。
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遨博展示的一體化理療床、艾灸機器人、智能熱療機器人，思靈機器人展示的X-SPA康養(yǎng)理療機器人2.0以及法奧機器人帶來的智能舌診儀、沖擊波理療機器人、能量理療機器人、艾灸理療機器人等全系列理療機器人產(chǎn)品，其設(shè)計架構(gòu)均圍繞著柔性化協(xié)作機械臂這一核心展開，配備了符合人體工學且親膚的加熱理療等末端工具，并借助3D結(jié)構(gòu)光視覺掃描、力控等先進技術(shù)，實現(xiàn)精準感知并自動調(diào)節(jié)理療按摩、艾灸等區(qū)域，為不同人群提供個性化健康服務方案。
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▍智能化機械臂?低開發(fā)成本的未來探索
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在物聯(lián)網(wǎng)、人工智能、云計算等新興技術(shù)的強勁驅(qū)動下，機器人領(lǐng)域正加速向高端化、智能化的方向邁進。通過細致觀察本次展會，我們不難發(fā)現(xiàn)，大多數(shù)企業(yè)更傾向于深耕智能化協(xié)作機器人的開發(fā)，而非直接躍入人形機器人研發(fā)的深水區(qū)。
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AI協(xié)作機器人的發(fā)展趨勢既是工業(yè)需求的直接反應，也為商業(yè)場景帶來了創(chuàng)新的服務模式。隨著制造業(yè)的轉(zhuǎn)型升級和“機器換人”的浪潮日益洶涌，企業(yè)對自動化和智能化設(shè)備的需求不斷攀升。在工業(yè)領(lǐng)域，協(xié)作機器人逐漸在汽車、醫(yī)療等精密制造行業(yè)中承擔起復雜的裝配、檢測和操作任務，這無疑對機器人的智能水平提出了更高的要求。而在零售、餐飲、醫(yī)療等服務領(lǐng)域，協(xié)作機器人需要與人類進行更加精細的互動，這包括理解復雜指令、提供定制服務以及應對各種突發(fā)狀況，這些需求進一步推動了市場對具備更強感知、理解、推理和決策能力的智能機器人的追捧。
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本次展會上，眾多協(xié)作機器人企業(yè)都展示了他們?nèi)绾瓮ㄟ^深度交融AI技術(shù)與3D視覺技術(shù)，提升協(xié)作機器人智能化、感知敏銳度、作業(yè)精確度等整體智能水平。此外，也有多家企業(yè)競相展出了無限靠近人形機器人應用優(yōu)勢的雙臂協(xié)作技術(shù)。
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Franka展示了適應性機器人安裝、Franka AI Companion以及交互式的AI驅(qū)動優(yōu)化功能的應用單元。在適應性安裝展示中，兩個Franka Research 3機械臂以45度傾斜角度高效運行，憑借高精度的七軸力控和高敏度的觸覺感知系統(tǒng)，兩個機械臂協(xié)作實現(xiàn)力和位置的實時調(diào)整，確保小球在兩個方塊中間不掉落。此外，F(xiàn)ranka Research 3還具有仿人類手臂的動作模式和高度靈活性，能夠在具有挑戰(zhàn)性的工作空間中完成指定任務。
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在遙操作展示中，通過FCI，F(xiàn)ranka Research 3主機械臂能夠控制從機械臂，1kHz頻率的運行控制算法使機器人即刻接收到力反饋，幾乎沒有延時，實現(xiàn)了高精度、高靈敏度的力控反饋和高效、安全的人機協(xié)作功能。
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Franka AI Companion則是一款集合FCI、ROS、相機驅(qū)動等環(huán)境的智能控制終端，能夠極大簡化科研人員的大模型開發(fā)過程，提高效率。AI Companion內(nèi)嵌英偉達GPU，利用NVIDIA算力深度視覺神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)，使用戶能夠?qū)崟r查看檢測對象的圖像，并快速進行目標檢測和視覺伺服功能。此外，AI Companion還集合了多種程序庫于一體，使研究人員和開發(fā)者能夠以更快的速度開發(fā)機器學習模型，并支持輕松連接實驗性軟件設(shè)置，實現(xiàn)從研究到實際應用的無縫過渡，可極大提高用戶在人工智能研究、大模型開發(fā)訓練等的效率和速度。
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捷勃特展示了其與微億智造聯(lián)合推出的新一代具身智能工業(yè)機器人（EIIR）的積木裝配和智控傳球應用。該機器人無需繁瑣的示教和編程過程，僅需通過圖像、視頻即可精確捕捉并識別用戶的動作及裝配體，再結(jié)合工業(yè)垂類大模型進行流程拆解和裝配學習。得益于捷勃特自研的單芯片多軸驅(qū)控一體運動控制器(SCIMC)，EIIR實現(xiàn)了近乎零控制延時的精準操作，能夠完美復現(xiàn)同款積木的裝配過程，并即時通過云端將這一技能同步至遠程生產(chǎn)線，實現(xiàn)量產(chǎn)執(zhí)行。此外，其分鐘級的柔性切線能力，更是完美匹配了未來工業(yè)生產(chǎn)場景的需求。 ? ?
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相較于傳統(tǒng)工業(yè)機器人，局限于預設(shè)、封閉工作環(huán)境，執(zhí)行單一且重復的任務，泛化能力弱，缺乏柔性切線能力，極大制約著工業(yè)機器人的廣泛應用。EIIR機器人率先將具身智能理論融入工業(yè)實踐，集成了高速視覺追蹤、機械臂精準實時控制、智能捕獲等前沿技術(shù)，并深度融合了感知、驅(qū)動、控制、算法及云服務等多項技術(shù)，能夠更好地理解并適應復雜的工業(yè)環(huán)境，輕松應對產(chǎn)線的靈活性與適應性問題，以精準高效的姿態(tài)執(zhí)行各類多元化任務，實現(xiàn)資源的最優(yōu)化配置。
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非夕科技展示了其雙臂黃瓜削皮演示，該Demo基于穹徹具身大腦Noematrix Brain和自適應機器人開發(fā)的通用物體表面刮削技能AnyShave。無需提前建模，雙臂機器人即可對黃瓜等不規(guī)則曲面物體進行刮削操作，并保證操作細致、安全。AnyShave具有自主識別&決策、省時省力、操作精細以及雙臂協(xié)作等技術(shù)優(yōu)勢，能夠自主適應不規(guī)則、柔性物體曲面進行精細操作。
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優(yōu)傲展示了一款AI協(xié)作機器人，這款機器人能夠通過語音指令進行識別和執(zhí)行，適用于學術(shù)科研、企業(yè)前瞻性研發(fā)、UR+合作伙伴基于AI的二次開發(fā)、設(shè)備看護、拋光打磨、焊接等多種應用場景。據(jù)了解，該機器人是優(yōu)傲與母公司泰瑞達集團及英偉達合作開發(fā)的一款面向未來的AI機器人開發(fā)平臺，搭載了NVIDIA Jetson高標準GPU，可為基于AI的協(xié)作機器人應用提供強大的算力支持。該平臺支持RTDE、ROS、ROS2等接口，未來可對接高階AI開發(fā)平臺NVIDIA Isaac Ros等，加速協(xié)作機器人智能化進程。同時，結(jié)合語言、視覺等大模型，該機器人可將技能泛化，未來有望實現(xiàn)免示教、免編程及自動生成程序和軌跡。
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此外，大族機器人精彩呈現(xiàn)了其Elfin-Pro系列協(xié)作機器人的一體化AI視覺應用。越疆機器人則帶來了他們能夠?qū)崿F(xiàn)自主運行及泛化任務的“AI+機械臂”。達明機器人展示了多層柔性物件的取放應用，即TM Al+ Trainer柔性物件學習系統(tǒng)。
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現(xiàn)階段，相較于結(jié)構(gòu)復雜、成本高昂、智能化和實際應用方面仍有待深入探索的人形機器人，將焦點轉(zhuǎn)向已廣泛滲透于多種應用場景中的協(xié)作機器人，并進行智能化開發(fā)，或許是一種更優(yōu)解。
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▍結(jié)語
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總體來看，無論是人形機器人還是復合機器人，它們在產(chǎn)品形態(tài)上雖然各有差異，但在工業(yè)品技術(shù)層面上卻展現(xiàn)出相似的共性。對于企業(yè)來說，選擇購買生產(chǎn)零部件還是購買整機，其核心思路都是圍繞著協(xié)作機器人的組裝與配置進行微調(diào)，以最大程度地滿足自身的生產(chǎn)需求。
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然而，協(xié)作機器人的真正發(fā)展趨勢與方向，仍然主要是智能化。隨著人工智能、機器學習、視覺識別等技術(shù)的不斷發(fā)展，協(xié)作機器人將能夠更加智能地感知環(huán)境、理解任務、自主學習，并與人類進行更加自然、高效的協(xié)作。這將為協(xié)作機器人在更多領(lǐng)域的應用提供無限可能，也將推動整個機器人行業(yè)的持續(xù)創(chuàng)新與發(fā)展。因此，對于企業(yè)來說，把握協(xié)作機器人的智能化發(fā)展趨勢，將是贏得未來市場競爭的關(guān)鍵。
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