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珞石機(jī)器人自推出xMate系列以來(lái)，始終以 "剛?cè)岵?jì)" 的技術(shù)哲學(xué)推動(dòng)行業(yè)演進(jìn)。最新發(fā)布的xMate CR35系列，不僅將負(fù)載能力突破性提升至45kg，更通過(guò)多項(xiàng)技術(shù)創(chuàng)新，構(gòu)建了新一代大負(fù)載協(xié)作機(jī)器人的技術(shù)范式。珞石特推出「新品聚焦」特輯，深入剖析xMate CR35系列的軟硬件技術(shù)革新以及帶來(lái)的行業(yè)價(jià)值。

01物理限制突破：如何實(shí)現(xiàn)"大且靈活"

ROKAE ROBOTICSxMate CR35系列以最大負(fù)載能力45kg，最大工作半徑 2246mm刷新行業(yè)記錄，負(fù)載能力更強(qiáng)、工作半徑更大的同時(shí)，本體自重相較工業(yè)同類(lèi)產(chǎn)品輕50%，大且靈活，主要在于：  

本體設(shè)計(jì)

- 輕量化本體：采用自研一體化模塊關(guān)節(jié)，攻克了制約協(xié)作機(jī)器人發(fā)展的電機(jī)、驅(qū)動(dòng)器、減速機(jī)、雙通道編碼器、傳感器集成的技術(shù)難題，通過(guò)模塊化的設(shè)計(jì)方式實(shí)現(xiàn)了高集成度以及高度輕量化等通用性能的整體提升；

- 小地腳設(shè)計(jì)：無(wú)需打地樁，易于在不同產(chǎn)線(xiàn)間靈活安裝、快速部署；

- 控制柜體積小：隨插隨用，本體至控制柜只有一條電纜，連接及部署更方便；

- 支持任意方向安裝：對(duì)安裝機(jī)架的剛性要求更低，正裝、吊裝、側(cè)裝都方便；

隨著協(xié)作機(jī)器人負(fù)載與臂展的增大，協(xié)作機(jī)器人的輕量化與剛性之間的矛盾也在增加。伴隨柔性而來(lái)的是，在高加減速、高節(jié)拍，對(duì)生產(chǎn)效率有高要求的場(chǎng)景中，協(xié)作機(jī)器人更容易發(fā)生抖動(dòng)。國(guó)產(chǎn)競(jìng)品一般采用降低加速能力、降低控制增益或簡(jiǎn)單補(bǔ)償?shù)炔呗赃M(jìn)行振動(dòng)的改善，犧牲了節(jié)拍時(shí)間和跟蹤精度，珞石：    

機(jī)械結(jié)構(gòu)優(yōu)化

- 增強(qiáng)機(jī)械結(jié)構(gòu)：一二軸采用RV減速機(jī)傳動(dòng)，同等載荷能力驅(qū)動(dòng)下，本體剛性提升10倍。

- 先進(jìn)的振動(dòng)抑制功能：基于關(guān)節(jié)多傳感器融合的振動(dòng)抑制，可進(jìn)行實(shí)時(shí)反饋的振動(dòng)抑制，進(jìn)而有效降低全速范圍內(nèi)振動(dòng)與末端抖動(dòng)，不影響節(jié)拍和跟蹤精度。

02運(yùn)動(dòng)控制技術(shù)：發(fā)揮硬件極限性能

ROKAE ROBOTICS傳統(tǒng)協(xié)作機(jī)器人為保證安全性往往會(huì)犧牲速度，而在客戶(hù)現(xiàn)場(chǎng)，尤其是用過(guò)傳統(tǒng)工業(yè)機(jī)器人的企業(yè)，希望協(xié)作機(jī)器人在保證原有優(yōu)勢(shì)的基礎(chǔ)上提高節(jié)拍和效率。珞石xMate CR35系列基于OptiMotion與TrueMotion兩大核心控制技術(shù)，使CR35在安全協(xié)作框架內(nèi)實(shí)現(xiàn)工業(yè)級(jí)運(yùn)動(dòng)性能：重復(fù)定位精度±0.05mm，工具端最大速度≤6m/s，軸速度提升20%。同時(shí)防止部件超限制使用，保障長(zhǎng)期可靠性。    

OptiMotion&TrueMotion

- OptiMotion：以高精度動(dòng)力學(xué)建模與參數(shù)辨識(shí)為基礎(chǔ)，實(shí)現(xiàn)基于全動(dòng)力學(xué)模型最優(yōu)規(guī)劃，保證機(jī)器人速度始終追求能力邊界，使軌跡速度有效提升20%。

- TrueMotion：融合了與速度無(wú)關(guān)的路徑規(guī)劃技術(shù)、高精度誤差補(bǔ)償與慣量前饋技術(shù)，能夠保證機(jī)器人在不同速度下都可以沿同樣的路徑精準(zhǔn)運(yùn)動(dòng)，時(shí)刻保持軌跡精度始終優(yōu)于1mm，所見(jiàn)即所得。

- 動(dòng)力學(xué)參數(shù)建模：能夠在充分發(fā)揮電機(jī)性能的同時(shí)將電機(jī)、減速器等關(guān)鍵部件壽命提升30%，有效防止“小馬拉大車(chē)”，大大降低企業(yè)維護(hù)成本。

03安全系統(tǒng)重構(gòu)：多重防護(hù)體系

全面、領(lǐng)先的安全功能

- SIL3等級(jí)獨(dú)立安全控制器：獨(dú)立的控制柜提供了更加豐富的IO資源與更加靈活的可擴(kuò)展性，內(nèi)置安全控制器，獲得TÜV認(rèn)證，功能安全滿(mǎn)足ISO 13849-1:2015標(biāo)準(zhǔn)，達(dá)到PL d,Cat. 3等級(jí)。

- 雙冗余安全架構(gòu)：雙絕對(duì)值編碼器和雙通道傳感器實(shí)時(shí)監(jiān)控機(jī)器人數(shù)據(jù)，杜絕傳感器和控制器失效引發(fā)的安全事故。

- 21項(xiàng)TÜV功能安全認(rèn)證：充分滿(mǎn)足ISO-15066中人類(lèi)與機(jī)器人并肩工作的安全認(rèn)證要求。

- 吸合摩擦式抱閘：制動(dòng)距離比傳統(tǒng)插針式抱閘減少80%，能夠有效應(yīng)對(duì)突發(fā)情況，斷電不下墜。    

智能防護(hù)策略

- 多級(jí)安全區(qū)域防護(hù)：用戶(hù)可自定義若干安全區(qū)域，如減速一區(qū)、減速二區(qū)、安全停止區(qū)，機(jī)器人進(jìn)、出安全區(qū)域時(shí)，選擇性觸發(fā)預(yù)設(shè)的安全行為。

- 機(jī)器人工作區(qū)域防護(hù)：用戶(hù)可任意指定關(guān)節(jié)/末端工具的運(yùn)動(dòng)范圍，保證機(jī)器人在“虛擬墻”內(nèi)運(yùn)動(dòng)，不逾越用戶(hù)指定邊界。

- 碰撞安全防護(hù)：基于精細(xì)動(dòng)力學(xué)模型的碰撞檢測(cè)算法實(shí)時(shí)檢測(cè)機(jī)器人受到的外部碰撞力，并及時(shí)停止、回退，以保護(hù)機(jī)器人、設(shè)備及人員安全。

04易用性提升：降低使用門(mén)檻

零編程、免示教、無(wú)門(mén)檻

- 圖形化編程：圖形化、向?qū)絽?shù)設(shè)置和編程界面，人機(jī)交互友好，可大幅降低機(jī)器人編程難度，無(wú)需專(zhuān)業(yè)經(jīng)驗(yàn)也可快速上手操作。

- 豐富工藝包：支持碼垛、光伏、料盤(pán)等多種工藝包。

碼垛工藝包：內(nèi)置預(yù)配置碼垛方案，無(wú)需編程，按照?qǐng)D形化界面引導(dǎo)即可快速配置，一鍵運(yùn)行，還可以輸入產(chǎn)品、托盤(pán)等尺寸自動(dòng)生成垛型和碼垛路徑；

光伏工藝包：支持插片、排版、搬運(yùn)等工藝，可大幅降低終端用戶(hù)的操作難度，便于設(shè)備批量部署復(fù)制；

料盤(pán)工藝包：通過(guò)工藝包完成料盤(pán)工藝參數(shù)設(shè)置，自動(dòng)生成工件點(diǎn)位數(shù)據(jù)，結(jié)合專(zhuān)用指令，大幅降低料盤(pán)場(chǎng)景編程難度和工作量。

結(jié)語(yǔ)

當(dāng)《哪吒之魔童鬧海》以百億票房震撼世界影史時(shí)，背后是中國(guó)動(dòng)畫(huà)人用40年時(shí)間完成了從代工描線(xiàn)到建立東方美學(xué)體系的逆襲。從這一歷程中，我們看到了另一種令人振奮的共鳴 ——珞石等四家國(guó)產(chǎn)機(jī)器人廠商躋身全球 TOP10，背后是十年間始終堅(jiān)持做 “難而正確的事”，是對(duì)核心價(jià)值的執(zhí)著堅(jiān)守。每一次新品的發(fā)布迭代，更新的不只是復(fù)雜的參數(shù)矩陣，更是如同風(fēng)火輪般的追趕超越速度。每一次算法的優(yōu)化，都在加速著國(guó)產(chǎn)機(jī)器人邁向世界前列的步伐。

2023-2024年工業(yè)機(jī)器人出貨品牌份額TOP10

根據(jù)MIR DATABANK最新數(shù)據(jù)，2024年國(guó)產(chǎn)工業(yè)機(jī)器人廠商市場(chǎng)份額突破52.3%，珞石等4家國(guó)產(chǎn)廠商躋身全球TOP10行列，而在2017年，中國(guó)僅有1家廠商進(jìn)入TOP10。然而，征程漫漫，前方仍有諸多艱難挑戰(zhàn)，我們需以堅(jiān)定的信念和不懈的努力持續(xù)拼搏奮斗。我們期待看到的不僅是國(guó)產(chǎn)機(jī)器人的崛起，更是一個(gè)古老文明在智造時(shí)代的涅槃——正如哪吒以蓮花重塑真身，中國(guó)智造也必將在核心技術(shù)自主化的烈火中，淬煉出屬于自己的工業(yè)金身。