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新品聚焦 | 珞石xMate CR35系列:重新定义大负载柔性协作机器人的技术边界

2025-02-25 09:31 来源:珞石机器人

珞石机器人自推出xMate系列以来,始终以 "刚柔并济" 的技术哲学推动行业演进。最新发布的xMate CR35系列,不仅将负载能力突破性提升至45kg,更通过多项技术创新,构建了新一代大负载协作机器人的技术范式。珞石特推出「新品聚焦」特辑,深入剖析xMate CR35系列的软硬件技术革新以及带来的行业价值。

01物理限制突破:如何实现"大且灵活"

ROKAE ROBOTICSxMate CR35系列以最大负载能力45kg,最大工作半径 2246mm刷新行业记录,负载能力更强、工作半径更大的同时,本体自重相较工业同类产品轻50%,大且灵活,主要在于:  

本体设计

- 轻量化本体:采用自研一体化模块关节,攻克了制约协作机器人发展的电机、驱动器、减速机、双通道编码器、传感器集成的技术难题,通过模块化的设计方式实现了高集成度以及高度轻量化等通用性能的整体提升;

- 小地脚设计:无需打地桩,易于在不同产线间灵活安装、快速部署;

- 控制柜体积小:随插随用,本体至控制柜只有一条电缆,连接及部署更方便;

- 支持任意方向安装:对安装机架的刚性要求更低,正装、吊装、侧装都方便;

随着协作机器人负载与臂展的增大,协作机器人的轻量化与刚性之间的矛盾也在增加。伴随柔性而来的是,在高加减速、高节拍,对生产效率有高要求的场景中,协作机器人更容易发生抖动。国产竞品一般采用降低加速能力、降低控制增益或简单补偿等策略进行振动的改善,牺牲了节拍时间和跟踪精度,珞石:    

机械结构优化

- 增强机械结构:一二轴采用RV减速机传动,同等载荷能力驱动下,本体刚性提升10倍。

- 先进的振动抑制功能:基于关节多传感器融合的振动抑制,可进行实时反馈的振动抑制,进而有效降低全速范围内振动与末端抖动,不影响节拍和跟踪精度。

02运动控制技术:发挥硬件极限性能

ROKAE ROBOTICS传统协作机器人为保证安全性往往会牺牲速度,而在客户现场,尤其是用过传统工业机器人的企业,希望协作机器人在保证原有优势的基础上提高节拍和效率。珞石xMate CR35系列基于OptiMotion与TrueMotion两大核心控制技术,使CR35在安全协作框架内实现工业级运动性能:重复定位精度±0.05mm,工具端最大速度≤6m/s,轴速度提升20%。同时防止部件超限制使用,保障长期可靠性。    

OptiMotion&TrueMotion

- OptiMotion:以高精度动力学建模与参数辨识为基础,实现基于全动力学模型最优规划,保证机器人速度始终追求能力边界,使轨迹速度有效提升20%。

- TrueMotion:融合了与速度无关的路径规划技术、高精度误差补偿与惯量前馈技术,能够保证机器人在不同速度下都可以沿同样的路径精准运动,时刻保持轨迹精度始终优于1mm,所见即所得。

- 动力学参数建模:能够在充分发挥电机性能的同时将电机、减速器等关键部件寿命提升30%,有效防止“小马拉大车”,大大降低企业维护成本。

03安全系统重构:多重防护体系

全面、领先的安全功能

- SIL3等级独立安全控制器:独立的控制柜提供了更加丰富的IO资源与更加灵活的可扩展性,内置安全控制器,获得TÜV认证,功能安全满足ISO 13849-1:2015标准,达到PL d,Cat. 3等级。

- 双冗余安全架构:双绝对值编码器和双通道传感器实时监控机器人数据,杜绝传感器和控制器失效引发的安全事故。

- 21项TÜV功能安全认证:充分满足ISO-15066中人类与机器人并肩工作的安全认证要求。

- 吸合摩擦式抱闸:制动距离比传统插针式抱闸减少80%,能够有效应对突发情况,断电不下坠。    

智能防护策略

- 多级安全区域防护:用户可自定义若干安全区域,如减速一区、减速二区、安全停止区,机器人进、出安全区域时,选择性触发预设的安全行为。

- 机器人工作区域防护:用户可任意指定关节/末端工具的运动范围,保证机器人在“虚拟墙”内运动,不逾越用户指定边界。

- 碰撞安全防护:基于精细动力学模型的碰撞检测算法实时检测机器人受到的外部碰撞力,并及时停止、回退,以保护机器人、设备及人员安全。

04易用性提升:降低使用门槛

零编程、免示教、无门槛

- 图形化编程:图形化、向导式参数设置和编程界面,人机交互友好,可大幅降低机器人编程难度,无需专业经验也可快速上手操作。

- 丰富工艺包:支持码垛、光伏、料盘等多种工艺包。

码垛工艺包:内置预配置码垛方案,无需编程,按照图形化界面引导即可快速配置,一键运行,还可以输入产品、托盘等尺寸自动生成垛型和码垛路径;

光伏工艺包:支持插片、排版、搬运等工艺,可大幅降低终端用户的操作难度,便于设备批量部署复制;

料盘工艺包:通过工艺包完成料盘工艺参数设置,自动生成工件点位数据,结合专用指令,大幅降低料盘场景编程难度和工作量。

结语

当《哪吒之魔童闹海》以百亿票房震撼世界影史时,背后是中国动画人用40年时间完成了从代工描线到建立东方美学体系的逆袭。从这一历程中,我们看到了另一种令人振奋的共鸣 ——珞石等四家国产机器人厂商跻身全球 TOP10,背后是十年间始终坚持做 “难而正确的事”,是对核心价值的执着坚守。每一次新品的发布迭代,更新的不只是复杂的参数矩阵,更是如同风火轮般的追赶超越速度。每一次算法的优化,都在加速着国产机器人迈向世界前列的步伐。

2023-2024年工业机器人出货品牌份额TOP10

根据MIR DATABANK最新数据,2024年国产工业机器人厂商市场份额突破52.3%,珞石等4家国产厂商跻身全球TOP10行列,而在2017年,中国仅有1家厂商进入TOP10。然而,征程漫漫,前方仍有诸多艰难挑战,我们需以坚定的信念和不懈的努力持续拼搏奋斗。我们期待看到的不仅是国产机器人的崛起,更是一个古老文明在智造时代的涅槃——正如哪吒以莲花重塑真身,中国智造也必将在核心技术自主化的烈火中,淬炼出属于自己的工业金身。

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