国产协作哪家强?艾利特与珞石协作机器人开箱体验!
一次开两箱
盼星星盼月亮,终于盼来了这个机会~~~~~到目前为止,除了在展会上短暂的体验,还没有真正上手体验对比过各家的协作机器人。这两天终于有了一个机会把两台全新的艾利特跟珞石的协作机器人放到一起体验一把开箱过程!
艾利特与珞石正好分别代表了协作的两大技术路线。艾利特的协作走的是类UR的通用协作路线,更多面向工业;而珞石走的是类iiwa&Franka的高端协作路线,主要进攻医疗。两个技术路线的区别我们可以简单理解为艾利特的协作机器人不带力传感器,靠的是电流与双编码器反馈来做力控;而珞石的xMate 各个关节都带力传感器,可以做精细的力控。
比较有意思的是,两家的发展路线是相反的,艾利特先做通用协作,先抢有量的市场,与UR正面刚,然后往高端带力传感器的方向发展;而珞石刚好相反,上来就是高端协作,啃硬骨头,回头再研发面向工业的协作。但最终战略目标看起来是一致的,量与质,两手抓,两手都要硬!
特别说明:因为开箱体验时间有限,所以描述来自第一感觉,以及根据经验的一些猜测,使用不当,描述不对,猜测错误的话的话欢迎指正。文中对于猜测的点会有说明。
外观
艾利特本次开箱的机器人型号为EC612,一款负载12KG的六轴协作机器人,;而珞石的是xMate 7,一款负载7KG的七轴协作机器人。
艾利特协作的开箱主要包含一台机器人本体、一个控制柜、一个示教器,以及其他线缆等配件。
珞石协作的开箱主要包含一台机电一体的机器人(控制器在机器人底座内)、一个电源盒、一个安全手柄(安全手柄是我的叫法,不知珞石的官方名称叫什么,该手柄包含一个三段开关和一个急停按钮),以及其他线缆等配件。
首先是外观评价。
1、两款机器人本体的主色调都是白色,工业造型都很漂亮。但手臂的制造工艺不同,艾利特采用的是手臂先烤漆后再装配,因此表面非常平整光亮,而珞石采用的是装配完成后整体喷漆,表面没有那么光亮,并且难免会有喷到按键或者边沿起皮的情况。当然,客观来说机器人是工业品而不是工艺品,整机喷涂也是常见的工艺,这种小瑕疵我认为很正常的。包括艾利特的盖子与关节个别也存在小的断差,也属于很常见的现象。
2、两款机器人都采用无螺钉外漏的设计。关节间的连续都采用了外六角螺栓紧固加上防护壳的方式。不同的是,艾利特保留了关节的后盖,方便检查与维护,而珞石非常激进地把关节模组的后盖去掉了,意味着珞石的关节模组的制造必须非常稳定,任何一个接触不良或者检查都需要拆关节才能看到内部。这一点需要对设计与制造整个过程非常有信心才敢这样做。珞石官网的宣传影片中手臂上可以看到螺钉,似乎手臂可以分成两半,类似Franka,但我开箱这款没有,不知是产品迭代还是不同系列。
3、IP防护。两者都是IP54。代表可以溅水,所以关节与关节之间的连接,以及关节后盖都没有特别的密封措施。
4、限位设计。艾利特的关节角度是正负360度,按照我的了解输出端应该也是采用单圈绝对值编码器,代表着跟UR一样超过了360度后需要有一个校准确认,防止位置错误。而珞石的关节除了第7轴可以达到正负360度以外,其他都限制在正负170度以内(不同关节角度不同),并且每个关节都带有硬限位,这样虽然牺牲了一些工作空间,但是可以节省很多麻烦,不用担心超过360度后线缆缠绕,对线缆的柔性要求较低,可以实现自动零点恢复。这也与构型和应用场景相关,一方面七轴冗余自由度增加了灵活性,另一方面如果主要面向医疗的话,工作区域也主要是手术台上方作业,应该没有从手术台下面向上做手术的吧,这不变成修车了~~~~~~
而实际艾利特这种正负360的角度也是理论,实际工作中由于外围设备与末端夹具会造成很多限制,需要超过360度的场景不是很多。而且,如果真的是正负360运行,对线缆的磨损会非常恶劣,线缆会变成寿命瓶颈。也容易有各种各样的问题,像珞石这种不留维护盖子的,如果也正负360度运行的话,售后是噩梦。
配件与功能零件
1、示教器方面,珞石是没有配示教器的,只有一个安全手柄,用于上伺服以及急停。而艾利特配了一个示教器,不过不知什么问题今天见到的是一个工业示教器,比较不搭,记得艾利特是有一款PAD的示教器的。
2、控制柜方面。艾利特标配一个控制柜,体积不大,烤漆与本体一样光滑,很漂亮。主要包含电源与控制器与泄放模块(猜测),其中开关电源占了大部分空间,最底层似乎带有泄放模块,这次仅打开控制柜,没有动里面的东西(强忍拆的冲动~~~~~),但从线路来看猜测是有泄放功能的。而珞石则把电源与控制器分离,控制器放到了机器人底座中,电源是一个独立外部电源盒。电源盒似乎是一个48V开关电源外面再包一个好看的盒子,没敢打开,因为用的螺钉太小了,还是沉头的,而且拧得很紧,很容易滑头(强烈建议把螺钉换掉~~~)。同样底座的控制部分也没打开看,不知道除了控制器部分,不知是否还有稳压与滤波功能,还是说这部分由客户保证,暂且打个问号。从电源的体积来看,猜测是没有做泄放功能,这可能与应用定位有关,xMate本来就不会有高速运动,功率应该较小,反向能量应该也很小,不需要做泄放。
3、末端按钮。艾利特末端设置2个按钮,每个按钮有3种功能可选,拖动、记录、禁用,(名词有点记不清,但意思分别是零力拖拉、记录点位以及按钮无效)客户用可以自己定义。而珞石末端则有一集成的手柄,除了两边有两个联动的拖动按钮,上面还有5个功能按钮可用,功能应该也是示教记录复现这些功能,但这次我们不体验编程。
按钮的对比体验上,我觉得是珞石的设计更漂亮,功能更丰富,但按钮的手感是艾利特更好。珞石的按钮虽然上面的橡胶是突出的,但内部的实体按钮有点低,手感不明显,这就让我自然因为指肚按不好而改用指甲压,费力且按钮会容易坏。不知道这是为了防止误触发还是什么原因导致。两侧的联锁按钮采用是塑料按键,也是按下去的手感不明显。而艾利特的两个按钮是采用很通用的带灯按钮,但手感很好,指肚按下的感觉很清楚。
4、零点标定。艾利特协作在外观上看不出如何做零点标定,而珞石在关节之间设计了标定槽,并配有标定治具。
5、刹车方式。艾利特仍是采用经济型的插销式刹车,但是刹车档片做了改良,相比UR伸出的细长爪子改成刚性更好的结构。所以在不上电的情况上推动各个关节是有间隙的,掉电时也会有一个下落的抖动。同时艾利特是默认通电就上伺服松开刹车,这个工业机器人有很大区别,工业机器人是需要另外的 上伺服按键,或者使用三段开关上伺服。而艾利特的三段开关虽然按下去也是显示上伺服,但我感觉更像是一个安全开关,机器人已经上伺服,只是要按下三段开关才能控制运动。
而珞石的协作不上电的情况下推动没有间隙,所以应该是采用了摩擦式的刹车,掉电时也是平稳的,这也跟场景有关。想想如果在做手术,机器人意外断电,然后往下这么一抖~~~~~不敢想象。
零力拖动体验
重点来了,怎么实现零力拖动~~~~~
我的设想是想试验一下一个跟我一样完全没有操作过的人,是否可以不看手册,独立并且很快实现零力拖动机器人。
实际很遗憾,两家我都没搞定。珞石需要在电脑上安装软件,但安装过程有点小问题需要求助售后,然后需要看手册指示最终实现了零力拖动。而艾利特带有示教器,我原以为是上电、按住三段开关,然后就可以实现按住末端按钮实现零力拖动,但实际上还需要一些基本设置,并且第一次看向导需要不同界面试一试才知道。
当然必须客观地说,两者的操作其实都不复杂,只是对应我心目中的协作以后的发展方向应该是可以实现不看手册完成安装、通电、简单的示教复现,任意一个客户买回去可以自己装起来做简单的应用。复杂的应用还是需要人工介入。这是整个行业努力的方向,目前似乎也还没有哪一家真正做到了,共勉吧!
最后一步就是零力拖动体验了。首先,最前面讲了这两款机器人一个不带力传感器,一个带力传感器,所以两者不能以此说哪家好跟坏,这不能横向对比,只是说明一下体验的不同。
首先很显然的是,珞石的协作因为带了力传感器,三维平移确实要更省力更平滑。我还特别模拟iiwa的展示,只有小尾指去拖动,感觉起来,珞石没有那么iiwa那般轻松,但用点力使用小指头是可以拖动的。
而艾利特因为没有力传感器,所以用小尾指拖动是不行的,得整个手掌握住用力拖动,而要实现旋转还需要另一个手辅助。所以对于无力传感器的体验并没有惊喜,受硬件限制,大概也就这样了,对一般的应用都没有什么问题。
出于对减速机体验的敏感,拖动时我特地感受了一下两家的模组装配一致性。艾利特的装配一致性似乎更好一些,各轴转动没有特别的异常感。而珞石的协作机器人的5、6轴相比4、7轴的减速机运行状态不太一致,听起来是5、6轴减速机不是那么顺,有明显的滚珠滚动的振动感。不过由于是新机,也有可能是还没有磨合到位,润滑不充分。如果是这种,一般跑一段时间就好了。
最后废话两句
至此,两个国产协作机器人的代表产品的开箱体验就这样匆匆结束。总的来说两家技术路线都非常有代表性,开箱体验也相当不错。小遗憾就是易用性上还未达到傻瓜式,半小时自主上手的地步,但这是必然趋势,相信不久的将来就会有人实现,但谁跑得快了。
由于时间关系,两家的结构都没有仔细研究,精度、速度、平滑性等也都无法体验。仅体验了协作最基本的零力拖动,总的来说还不错,对应有没有力传感器的特点都非常有代表性。
迫不及待想把体验写下来,这种开箱体验真是解压!我想有一所大房子,里面都是机器人~~~~~我想有一所大房子,里面没有机器人也行~~~~~~
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