广东
21世纪经济报道记者孙燕 上海报道
协作机器人界，近来颇为热闹。
5月中旬，优傲机器人发布了其迄今为止速度最快的协作机器人UR15，最大TCP（Tool Center Point，工具中心点）速度为5m/s。这一纪录在7月初被刷新：ABB推出PoWa协作机器人系列，TCP速度高达5.8m/s。
另外在6月底，越疆机器人推出大负载协作机器人CR 30H，负载30kg，关节速度达300°/s。虽未提及线性速度，但该关节速度是目前已知30kg负载级别协作机器人中的最快速度。
协作机器人的快速“上新”，背后不仅有大型企业复杂产线的升级需求，也有中小企业的自动化起步。
“过去几年，机器人行业尤其是协作机器人显著增长。”ABB机器人业务部全球总裁马思康指出，这一方面由于中小企业自动化升级，哪怕没有大型工厂，也需要小型、紧凑型机器人做一些自动化工作。另一方面，市场上出现了越来越多的协作机器人、协作生产车间需求，即使是大型工厂，也需要人机协作。
而随着制造业对自动化、人机协作需求的增加，协作机器人正加速向“高速+大负载”方向迈进。协作机器人与工业机器人的传统界限，也正在逐渐模糊。
更高速度
作为与人类在同一工作空间内协同作业的机器人，传统协作机器人的速度通常在2.5m/s之下。
而近日发布的协作机器人，相继刷新速度上限：UR15的最大TCP速度为5m/s，PoWa的TCP速度高达5.8m/s。
相较汽车制造中典型六轴机器人的1.5-2m/s，高速协作机器人在保持协作安全性的同时实现了工业级速度，是快速拾取和放置、码垛及机床上下料的理想选择。
“在工厂里面，协作机器人的使用情况并不是很好。”ABB集团高级副总裁、机器人中国区总裁韩晨对21世纪经济报道等媒体直言，协作机器人速度较慢，在工厂自动化刚开始时较为适用，但随着产能的提升，协作机器人往往就不适用了，很多情况下要换工业机器人。
这催生了新的研发需求。据韩晨介绍，PoWa可以在低速、高速两个模态下运转：一方面，新生产线刚建立时，可能人和机器共同操作；但随着产能提升、自动化水平提高，机器有必要提速。这时候引入安全装置，机器人可以达到5.8m/s的速度，能够与工业机器人对标。
另一方面，如果工厂在某一个工段需要用高速的协作机器人，接着转场或者有新产品介入后要降速、和人协作，也可以通过软件设置达到这一效果。
协作机器人能够达到工业级速度，意味着其既保留了协作机器人的核心优势，又弥补了传统协作机器人在效率上的不足，将有助于拓展高节拍作业场景。
而协作机器人能够兼顾慢速与高速，也将有助于中小企业柔性部署：在某些高节拍作业场景下，协作机器人可以通过提高速度来与工业机器人协同；在某些精细操作场景下，协作机器人可以通过降低速度来提高精度，避免抖动和误差。
更大负载
如果说速度影响着协作机器人的运动效率和作业节拍，负载能力则影响着协作机器人能够完成的任务类型和工作强度。
按照负载，协作机器人可以分为轻载协作机器人（7kg以下）、中载协作机器人（7-12kg）、重载协作机器人（12-20kg）、超重载协作机器人（20-30kg）、特超重载协作机器人（30kg以上）。
此前，轻负载占据中国协作机器人主要市场：据中商产业研究院发布的数据，负载在7kg以内的轻负载协作机器人所占比重为55.96%。
但近日推出的协作机器人，均为大负载：越疆机器人的CR 30H有效负载达30kg，ABB的PoWa初始型号负载覆盖10kg、13kg，未来将扩展至7kg-30kg六种型号。
“去年开始，锂电、新能源汽车产业对于大负载、大工作空间要求的协作机器人的需求量越来越大。”ABB机器人业务部中国区协作机器人生态系统负责人吴非观察到。
协作机器人提升负载能力，将有助拓展其在重型任务中的应用，如食品整箱码垛与原料搬运，汽车轮毂、电池模组、座椅搬运安装，重型金属工件转运，激光切割上下料，半导体晶圆搬运与封装等中大型工件处理与跨工位操作。
而以往，大负载机器人往往速度较慢，高速机器人则负载能力有限。协作机器人如何在速度与负载之间取得平衡，还将考验集成商的运动控制算法、振动抑制、轻量化设计等技术。
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