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山东好成果 | 遨博智能:瞄准“人机协作”发展趋势,高精度协作机器人实现全国产化

   2024-04-19 规划处、创发院区域中心、遨博(山东)智能机器人有限公司
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核心提示:协作机器人代表着机器人发展新的主流方向,也是国内机器人企业能否登上世界机器人舞台的关键。基于国产机器人核心部件和自主研发

协作机器人代表着机器人发展新的主流方向,也是国内机器人企业能否登上世界机器人舞台的关键。基于国产机器人核心部件和自主研发的机器人操作系统等核心关键技术,瞄准“人机协作”发展趋势,遨博智能攻克了一体化关节、伺服控制、关节力矩传感器、应用软件开发环境等机器人核心技术,开发了具有完全自主知识产权的全国产化高精度协作机器人,性能达到国际先进水平。

协作机器人让生产更高效,应用场景覆盖汽车、3c等多领域

高功率密度一体化伺服驱动关节模块,突破关键零件技术瓶颈

一体化关节是协作机器人核心技术,在传统工业机器人中,关节零部件的集成程度很低,关节体积大,机器人显得很笨重,难以在轻载场合得到使用,同时也不满足人机协作的要求。

技术团队攻克了制约协作机器人发展的电机、减速机、驱动器、传感器、编码器集成的技术难题,研制了高功率密度一体化伺服驱动关节模块,突破了协作机器人关键零部件过去长期依赖进口的重大核心技术瓶颈。

由此,遨博智能技术团队突破了高功率密度模块化关节设计技术,研发了高精度一体模块化关节,设计了中空力矩电机及直流伺服驱动系统,开发出低成本、轻量化、集成驱动/控制/感知功能的高功率密度系列一体化关节,性能指标处于国际领先水平。

针对协作机器人本体刚度不高、误差难以控制的难题,技术团队攻克了协作机器人本体共性技术问题,研发了高精度模块化的协作机器人本体机构,创新性地提出了高精度机器人动态模型及误差补偿方法,实现了机器人多关节实时误差补偿,突破了协作机器人精度不足的限制,大幅提高了协作机器人定位精度,性能达到国际领先水平。

此外,技术团队创新性地提出了含设备抽象层的多核异构操作系统框架RGMP和分布式软件架构RGMP-ROS,并重点解决了与之匹配的中断路由机制、核间通信机制和总线通讯方式,研发了具有完全自主知识产权的机器人操作系统ARCS,突破了“卡脖子”难题。独创“多核异构”实时机器人操作系统框架,通过硬件的方式实现了实时任务与非实时任务的分离,满足了机器人实时运动控制的需求。

咖啡拉花机器人,通过轨迹规划与追踪技术,将咖啡拉花手法转化为机械臂可以学习的动作

集成多行业应用模块,机器人工艺包实现规模化应用

机器人产业被誉为制造业“皇冠顶端的明珠”,涵盖了整个工业制造领域所有的尖端技术,协作机器人应用范围极广,不仅仅局限于制造业,还可以在医疗、服务、农业等领域发挥重要作用。微生物检测机、智能咖啡机、流水线装配机、农业采摘机等,广泛应用在各个领域。

如今,生产智能化、操作简单化已经成为各行业发展趋势,为适应高品质性能、低使用门槛的市场需求,遨博智能推出工艺包系列产品,包括码垛工艺包、焊接工艺包、螺丝锁付工艺包等。风靡一时的智能双臂拉花咖啡机器人就是遨博智能研发生产的。集成多行业应用模块的机器人工艺包,适用于各型号协作机器人,软硬件协同,将机器视觉与人工智能相结合,化繁为简。

据了解,机器人工艺包大幅提高中小批量生产中任务频繁切换的灵活性,提高生产柔性和效率,实现了在装配、搬运、喷涂及餐饮、医疗、无人零售等工业和服务业场景规模化的应用。

自主研发的焊接工艺包,机器人可独立工作,代替人工完成焊接作业,24小时不停机

协作机器人智能生产线,助力多领域提高生产率

协作机器人智能生产线,属于人机协作技术领域,协作机器人智能生产线由模块智能产线、智能仓储配送物料系统及智能平台系统组成,采用了人机协作模式、双机协作模式、三机协作模式、机器人与专机协作模式等协同装配和柔性作业工艺,应用了涂胶、锁附、视觉引导、装配、检测、搬运等工艺工序,开发了多种协作机器人应用模块,如电缆理线穿线、多种锁附结构、单相机引导多台机器人、人机协作、多臂协作生产等,以解决行业性技术难点痛点实现了精密减速器零部件自动化生产。柔性装配单元由协作机器人、装配专机、工装夹具和自动更换系统组成。装配生产线的调整可以通过柔性装配单元来快速完成,从而最大限度地减小停产带来的损失。

在工业领域,协作机器人智能生产线能够实现装配、上下料、喷涂与涂胶、质检与测量、包装码垛、打磨抛光、锁螺丝、贴标、焊接等,可以帮助工厂削减劳动力成本、提高产品生产率,支持工厂通过人机协作缩小装配线规模,还可支持工厂按照当前工作环境所需,部署、撤除机器人或部署人力,从而实现大量多品种小批量制造设施所需要的灵活性。

高精度协作机器人市场潜力巨大,目前,机器人已在华为、大众、歌尔、西门子等800多家下游企业推广应用,大量出口到北美、欧洲、日韩等地。2024年,遨博智能将在多个领域独家参与新产品研发目录,包括与西门子中国展开战略合作、与中石化销售公司合作自助加油机器人、与齐鲁石化公司开发实验室检测机器人等。

据悉,预计到“十四五”末,遨博智能机器人系列产品年产值可达10亿元,带动协作机器人全产业链快速发展;2026年底前,将在淄博建设机器人整机及核心零部件生产基地,总投资约18亿元,年产机器人整机约6万台套,各类零部件超过100万件。

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