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工业机器人选型建议
时间：2018-11-13 10:55:00
来源：上海机器人产业技术研究院
作者：小R
国产工业机器人与发那科、ABB、安川、库卡“四大家族”的工业机器人相比，在稳定性、故障率、易用性等关键指标上还有一定差距，这主要是由于核心控制算法的差距造成的，因此高端机器人仍然以进口为主。但在中低端机器人的运用上，由于国产工业机器人的价格远低于国外的机器人（四大家族机器人价格大约在15~20万/台，经济型的纯国产机器人终端销售均价在8万/台左右），且在后期维护速度、二次开发支持上有一定优势。
▍选型常见的重要参数：
（1）有效负荷：指机器人在其工作空间内能携带的最大负荷。在选型时需注意工件的重量及机器人末端执行器的重量之和需小于机器人的最大负荷。
（2）自由度（轴数）：用来反映机器人动作灵活性的技术指标。如果在工业应用场景中机器人只需做一些简单的直线运动动作，一般的四轴机器人就可以满足；但如果需要手臂有很多扭曲及转动，则需要使用六轴甚至七轴的机器人来完成。
（3） 最大动作范围/工作范围：机器人能够达到的最大距离。
（4）重复精度：机器人完成例行的工作任务时每一次达到同一位置的能力。如果需要机器人作组装3C行业电子电路板等工作时，往往需要一个重复精度较高的机器人；如果应用的工序比较粗糙，如码垛，打包等，则对重复精度的要求较低。
（5） 节拍/标准循环/速度：机器人完成一次作业的最小时间，或单位时间内完成作业的最大次数，常常会由速度及加速度组成。
（6）本体大小及重量：即机器人安装所需的面积及拆装时移动的方便程度。如部分机器人会安装在导轨上进行运动，此时需要知道机器人的重量来决定安装的支架牢固程度及安装方式是否合理。
▍选型几点建议：
（1） 工业机器人需具有环境适应性。随着工业机器人技术服务不断成熟，其工作范围已经不再是局限于隔离的栅栏内，现在更多的出现具有控件意识的机器人，可以与操作者肩并肩工作。
（2） 工业机器人可以作业于危险区域。机器人比人类工作者更能适应复杂的工作环境，例如情况复杂的化学环境。
（3） 工业机器人研发需具有智能性。现代科技可极大地提高机器人的能力，如深度学习，3D视觉，通过将这样的技术与机器人的敏捷度结合起来，机器人就可以执行与部件处理相关的复杂任务。
▍小贴士：
（1） 机器人的选型中是否是轴数越多越好？
答：虽然轴数越多，机器人系统的灵活性和功能也相应增加，但并不是单纯的自由度越高越好。如对于码垛应用，货物只需要水平方向的移动，四轴的机器人完全能够胜任这个工作，此时使用六轴机器人反而会增加码垛的节拍（一般四轴码垛机器人效率为1000次/h，而库卡的六轴机器人最快700次/h），反而降低了产线的工作效率。
（2） 列出了这么多参数，哪一项参数才是最重要的呢？
答： 选型的最重要的因素是应用场景，不同的应用场景选对应的，最合适的机器人才是正确的选型方式。如码垛机器人多为四轴机器人，主要关心工作范围及有效负荷；喷涂机器人主要关心工作范围，反而对重复精度没有太高要求；切割、焊接机器人则对机器人的重复精度要求越高越好，因此选型之前先分析和分解机器人的所需要完成的动作才是最重要的。
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