末端执行器是指装配在机械臂或者自动化设备的末端,直接作用于工作对象的装置,具有夹持、运输、放置工件到某一个位置的功能。其在提高机器人易用性、自动化程度、研究抓取应用等方面有着重要作用。
目前,全球较为成熟的末端执行器生产公司均以欧美日公司为主,实力较强的公司有SCHUNK、FESTO、RIGHTHAND Labs、ROBOTIQ、SMC、SoftRobotics、Grabit、IAI等,中国的末端执行器市场几乎被这些国外产品所垄断。
这些产品主要应用于科研领域,均采用高端技术与高端材料,其制作生产成本偏高;在应用上与企业生产契合度较低,未形成量产;再加上进口和垄断市场,导致国内电手爪成本愈发高昂,这对于企业、高校科研院所来说无疑是巨大的负担。
虽说末端执行器是一个较前沿的研究领域,国内鲜有企业对其进行研发生产。但是,借着工业类、协作类以及服务类机器人爆发的大势,末端执行器迎来了最佳的市场切入契机。
以下这五家企业自主研发的末端执行器有望打破此情形,并且正在积极降低其制造成本,为最终能实现从学界到业界的落地而努力。
库柏特
库柏特推出了多指多关节的灵巧手及电动机器手,包括二指灵巧手CBT-HD-B1、CBT-HD-B2,三指灵巧手CBT-HD-C1及二指机器手CBT-HD-D1。
灵巧手结构件采用3D打印技术,传动链为绳驱机构,结构简单,易于安装和维护;手指采用欠驱动方式,可实现柔性抓取,抓取范围大,应用范围广,负载能力好;通过扭簧与柔性材料,手指可自动复位。
其中,三指灵巧手CBT-HD-C1具有一个固定手指与两个旋转手指,可以提供更多的夹持作用点和更大的夹持力并,保证抓取的稳定性,在抓取异形物体时,能够与抓取表面充分接触,提高抓取能力。
三指灵巧手CBT-HD-C1
二指机器手CBT-HD-D1集成双目视觉系统、红外传感器,具备力矩控制和反馈功能。可识别物体位置,具备接触感知能力,能够调节抓取力大小,实现智能抓取。
二指机器手CBT-HD-D1
工业上,库柏特机器手兼容性强,适用于UR、Sawyer、IIWA等多种机器人末端,与机器人搭配完成工件装配、食品分拣、农业果蔬采摘等作业。同时,库柏特电动末端执行器也可与排爆机器人、太空机器人、医疗自动化设备等搭配使用,在科研、教学及医疗研究应用领域提供更便捷的平台。
慧灵科技
电动夹爪EFG-8
目前,慧灵科技的电动夹爪系列产品已成功运用于数十家自动化设备厂商及机器人系统集成厂商,覆盖医疗、工业自动化、科研实验室等众多领域。
与国外同类型产品相比,慧灵科技的电动夹爪具备一定的价格优势,售价在1000-2000左右。除此之外,慧灵科技的电动夹爪夹持力还具有可连续变化的特点,此外还可为客户量身定制夹爪末端夹具,并提供全面的工件夹持解决方案。
总体而言,产品可满足生产的柔性夹持需求,可使用数字化控制;省去气动手爪的空压机、电磁阀等配件,有效简化设备;行程可调,减少夹爪数量,降低成本;节约了机器人末端的执行空间。
SRT
SRT柔性夹具
北京软体机器人科技有限公司(Soft Robot Technology)研发的“机械手”采用硅胶材质。充气时,这款柔性夹爪会胀大,并通过自适应包覆住不同尺寸、形状和重量的目标物体。该技术主要被应用于工业流水线作业中复杂物品的抓取,如烘焙产品、方便面、生熟肉品,以及智能医疗辅具和VR手部触觉设备等领域。
现阶段,SRT柔性爪夹的重复定位精度在0.1mm,其最高抓取速度可以达150次/分钟,使用寿命可达300万~600万次,较传统设备提高了6~30倍。
STR方面表示,SRT的柔性夹具是订制而成的,即使有仿造品出现,也不敢改动器械具体的参数、结构;另一方面,团队已经针对7、8个品类如烘焙产品、高品质注塑品、生鲜果品、生鲜肉、3C装配、日化品等进行了产品设计和加工制造,且没有任何代工,从液体硅胶到最后的成品都自主完成;此外,渠道上,团队也具备先发优势和品牌效应。
目前,团队已与工业机器人供应商ABB、优傲机器人、主营真空产品的瑞典企业Paib、京东等建立了合作关系。今年3月, SRT与富士康建立合作产品,目前已进入压力测试阶段;4月,团队接到了8个小试订单,预期销售量近800套;5月将正式进入韩国市场,与ISUNG建立合作。
瑞宏机器人
瑞宏机器人成立于2008年,在2013年8月30日由嘉兴瑞宏精密机械有限公司更名而来,主要从事机床夹具的生产销售,现有生产规模为年产精密数控加工用高速超硬刀具100万套、工业机器人机械手臂300套和5万只机床夹具。
RH-SZ-40
目前瑞宏的夹具产品有二指平动机械手指12个型号,三指平动机械手指7个型号。
大寰科技
变胞手
大寰科技的变胞手连上将控制器和电源,通过电脑控制,三指变胞手可随意变换角度,并相继平稳地将桌上的盘子、碗、水杯和一根黑色水笔抓起。
目前,大寰机器人已开始和多家服务机器人厂商展开合作,并接到了一些高校的订单,根据教授的研究方向进行机器人核心算法的研究等。大寰机器人为之开放变胞灵巧手的算法平台,供高校研究者们集成各类自己想要的功能,并验证算法的有效性。
大寰机器人方面表示,目前三个手指的变胞手整体构架已完成,团队正在将控制器等部件整合,并进行整体外观的工业设计。今年年底前将正式推出第一款产品,逐步走向量产。出货量到一定程度后,产品价格将继续下降,或将让变胞灵巧手更快进入业界。
大寰准备在2017年第三季度启动下一轮融资。该笔资金将在样机完全定型并完成所有测试后,用于产品小规模量产试制,以及后续的开模量产。目前团队也正与世界上一款主流协作机器人厂商洽谈,提供灵巧手作为协作机器人手臂末端执行器。
温馨提示
8月23日至8月27日,世界机器人大会在北京举行,届时,由高工产研、中国电子学会主办,高工机器人、汤尼机器人承办的“ROS全球开发者高峰论坛”将同期举办,点击阅读原文报名参与!