專攻應用痛點，自適應機器人“剛柔并濟”助力研磨自動化

不同于常見的工業(yè)機器人自動化應用，研磨自動化一直是一項技術難題。憑借多年來在機器人技術方面的持續(xù)突破及對工藝場景的深刻理解，非夕通過自適應機器人為研磨自動化提供了新的思路。

那么，非夕的自適應機器人是如何助力柔性研磨自動化、做到“剛柔并濟”，為相關場景解決痛點問題的呢？下面是來自非夕表面處理應用拓展經(jīng)理朱磊的分享。

研磨自動化面臨的“N重考驗”

宏觀上，研磨自動化受制于三大要素：研磨耗材、研磨工具和執(zhí)行器。微觀上，研磨工藝的優(yōu)劣則是影響制造結果的重要因素。

首先，工業(yè)領域的研磨在作業(yè)中無法避免累計誤差，如果自動化方案不能有效應對，就會帶來研磨質量低、工件或工具損壞等問題。

其次，研磨工藝種類繁多，其所涉及的工件、路線作業(yè)方式和標準盡不相同，這對自動化方案的通用性提出了不小挑戰(zhàn)。專機設備縱然可以解決單一工藝場景需求，但會造成高昂的成本。

對于部署和操作人員來說，現(xiàn)有的自動化方案在軌跡生成和軟硬件設置上有諸多不便，十分降低部署效率、影響使用體驗。

基于仿人化理念的破局新思路

為達成高質量研磨效果，以機器人作為執(zhí)行器的研磨自動化方案通常需要保持研磨力、機器人行進速度（即通常所謂“線速度”）和工具轉速這三者之間的平衡。

作為機器人行業(yè)的創(chuàng)新入局者，非夕以仿人化技術理念為基礎，通過手感調(diào)整為主、視覺引導為輔的工作方式，使自適應機器人具備位置誤差容忍度高、抗干擾能力強、智能可遷移的技術特點，能夠做到操作對象自適應、環(huán)境自適應、任務自適應，在研磨自動化作業(yè)中對非標機構和對結構化環(huán)境的依賴很小。

自適應機器人的特性建立在兩大核心能力之上：前沿的工業(yè)級力控和創(chuàng)新的層級式智能。

非夕自適應機器人的每個關節(jié)都配備了高精度的力/力矩傳感器，最高可達0.03N的末端力感知分辨率、1kHz力控頻響結合先進的整機力控算法，使得機器人具備高階工業(yè)級力控性能，能夠輕松實現(xiàn)基于力覺的復雜應用。

通過深度融合AI，自適應機器人能夠高效地完成手眼配合操作，形成“手感”（感知）——“肌肉”（控制）——“小腦”（規(guī)劃）——“大腦”（決策）的層級式智能，幫助機器人完成通用化技能與知識的積累。

而在使用層面，非夕提出了“元操作（primitive）”的概念，即將復雜的任務拆解為對應的、不能再向下分解的基元操作，工程師可以通過串聯(lián)一系列這樣的“元操作”來完成機器人的任務編程。

自適應機器人助力柔性研磨自動化靈活運用多種力控策略

通過強大力控能力和整機力控算法，自適應機器人可以靈活運用多種力控策略進行研磨，輕松跟隨隨機的復雜曲面，末端自主貼合被切削面，保證實時、穩(wěn)定的力輸出。

在實際作業(yè)中，自適應機器人可以實現(xiàn)多方向位置補償，并始終保持全向力控；通過打磨軟限位功能對末端軌跡偏移量進行限制，研磨軌跡精度得以大幅提升。

此外，高頻、高精度的力控能力能夠使自適應機器人有效適應個體工件差異，實現(xiàn)真正意義上的精準防過切。

不斷優(yōu)化人機交互體驗

為優(yōu)化用戶體驗，非夕打造了圖形化編程軟件Flexiv Elements，通過力控相關的“元操作（primitive）” 能力，使用戶可以流暢輕松地完成機械臂的拖動示教軌跡錄入、基于離線編程仿真、曲面和輪廓實時貼合等操作。

Elements中內(nèi)置了許多模塊化的工藝軟件包，如運動軌跡（即機器人從A點到B點的空間轉移軌跡）和研磨軌跡（在AB點之間使用不同研磨手法產(chǎn)生的軌跡）的復合疊加，支持包括但不限于螺旋線&“之”字形、漸擴線、隨機曲線等軌跡。

此外，自適應機器人還能夠通過手持工件的方式進行恒力打磨，采用這種外部TCP（ECP）的方式可以簡化示教過程、快速獲得研磨軌跡，并較明顯地提高軌跡精度。研磨工藝軟件也使機器人可以實現(xiàn)多種傾角研磨，并關注切入和切出點的狀態(tài)，以確保在整個研磨過程中的效果一致。

關節(jié)抗擾動算法增強穩(wěn)定性

通過理論算法和底層建模，非夕機械臂的力矩控制可以將振動降低25%至50%，機器人可以在惡劣環(huán)境中工作更長時間。另外，濾波和吸收功能可以應對高頻抖動，保護關節(jié)里的傳感器和減速機等部件。

自適應機器人研磨應用及案例

憑借卓越的技術實力和深厚的行業(yè)積累，非夕成功打造了多種基于力控策略的機器人柔性研磨解決方案，廣泛應用于3C電子、汽車制造等行業(yè)，并獲得客戶的一致認可。

汽車焊后處理

非夕為客戶打造的焊后處理方案，憑借機器人的高響應底層力控技術實現(xiàn)復雜曲面的自適應貼合，能夠彌補軌跡或工件精度誤差，單次焊渣去除率超過99%。

汽車座椅熨燙

非夕采用自適應機器人Rizon 4搭配定制化熨燙設備，憑借精細的力控性能實時貼合座椅表面，使熨燙效果達到人工精度及水平。

手機膠線擦拋一體

非夕采用機器人手持工件的方式，利用ECP（外部TCP），通過實時的位置、速度補償，實現(xiàn)恒力控制，將良率提升至99.5%+。

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