自2008年丹麥公司優傲機器人推出全球首款商用協作機器人以來，全球範圍內湧現出了一批協作機器人廠商，行業發展迅速。
2015年前後，國內協作機器人產業正式起步。近幾年，隨著下遊需求的持續釋放，協作機器人賽道迅速升溫，這種新一代的機器人不僅能夠在共享空間中與人類進行高效的互動，還可以承擔多種復雜任務，其效能直接關系到整個生產系統的效率和安全。
目前，國產協作機器人品牌在 精度、負載、動作範圍 等多個關鍵效能指標上都取得了顯著進步。尤其是在重復定位精度方面，一些國產品牌的主力型號協作機器人精度提升顯著，整機重復定位精度能夠達到0.02mm，並能直接與優傲機器人等國際頂尖廠商形成分庭抗禮的姿態。
但是，市場中也出現了另一種聲音——「為什麽各家協作機器人都宣稱自己的重復定位精度0.02mm，而真正用起來差別卻很大，有的機器人根本沒法滿足我的精度要求。」今天，我們就來探討這其中的奧秘。
在真實場景下決勝最後1毫米
機器人重復定位精度也是機器人行業一個老生常談的話題。它指的是在一定時間內，機器人在多次定位任務中所達到的一致性程度。具體來說，它是指機器人在執行相同位置任務時，能夠多次準確返回到同一位置的能力。這個能力通常以毫米或微米為單位進行描述，並能夠客觀地反映出機器人在長時間執行和重復操作中的穩定性和精準度。
不同品牌的機器人重復定位精度能力有所不同。以負載能力5kg為例，ABB GoFa重復定位精度0.05mm，UR5重復定位精度0.03mm，而節卡、捷勃特、法奧FR5、遨博i系列、越疆CRA系列重復定位精度均可高達0.02mm。
那麽，不同品牌機器人在能夠達到重復定位精度0.02mm的標準下，在實際場景中又會產生怎樣的區別？
下面讓我們來看一場實驗。
首先，用萊卡激光跟蹤儀把目前市面上協作機器人A品牌與B品牌末端的完整運動數據每1毫秒進行一次記錄。按照國際標準ISO9283效能測試的推薦方式，運動的軌跡選擇一條空間上的260毫米的斜線，機器人末端的負載是4.5kg。統計出 機器人運動過程的最高速度 與 機器人從開始運動到運動結束的時間。 （ 註意：這裏運動結束的標誌是負載穩定在目標位置周圍0.1mm的球體空間內。 ）
先看A品牌的表現：
A品牌直線運動
再來看B品牌的表現：
B品牌直線運動
可以看出，在 運動時間 這一個指標上，兩個品牌差距顯著：A品牌僅用時553毫秒，B品牌用時869毫秒。即使是在兩者最高速度相當的情況下，B品牌運動完成耗時也比A品牌多了57%。
原因在哪？
讓我們放大整個運動軌跡的最後1毫米：
A品牌運動軌跡最後1mm數據，圖中的球體是以目標為球心，0.1mm為半徑
B品牌運動軌跡最後1mm數據，圖中的球體是以目標為球心，0.1mm米為半徑
從上面兩張圖兩個機型的最後1mm運動軌跡可以看出， A品牌快速地靠近目標並迅速抑制了抖動，而B品牌則非常緩慢地靠近目標（圖中點位越密，代表速度越慢），並且在圍繞球心點反復震蕩一定時間後才穩定在0.1mm球體內。
在這個過程中，要先等機器人穩定在0.1mm球體內，才能讀取重復定位精度。但如果機器人出現抖動，或者非常緩慢地靠近目標等情況，則需要等待很久之後才穩定在球體內。但是因為等待時間足夠，機器人同樣能夠得到足夠好的重復定位精度。
這對使用者的體驗就不一樣了，機器人重復定位精度很大程度上取決於臨近運動結束時的穩定性。穩定性不夠，機器人就會出現明顯的過沖，在一些使用場景中可能對機台或工件產生破壞，而穩定性足夠的產品，可幫助客戶實作更高效率的生產。
雖然目前市場上主流工業/協作機器人都宣稱0.02mm的重復定位精度，但是在實際場景套用過程中使用者只會關心動作節拍，不會允許長時間的等待，因此客戶在使用這兩款機器人時得到的體驗會是，A品牌的機器人精度更高，節拍更快，能夠實作更快速、更準確的動作執行，使用感更好。
註： 這裏的A品牌是國產品牌捷勃特GBT-C5A協作機器人，而B品牌則是國內某頭部品牌競品。
國產協作機器人如何決勝效能之巔
產品為先，效能為王。在工業生產領域，機器人最重要的效能指標便是 生產節拍 和 定位精度 。特別是精度這個小參數背後，充分體現了國內協作機器人企業的技術水平。
這通常取決於機器人的 機械設計、制造工藝 以及 控制系統水平 ，尤其是 核心部件的先進性。
目前市場上的協作機器人品牌在設計方面都在朝著輕量化、更易用、更安全的趨勢去走。捷勃特GBT-C5A協作機器人也是采用輕量、模組化模組以及緊湊、輕巧、具有高扭矩特性的多摩川無框電機，使機器人產品效能更為卓越。
此外，綠的諧波中空減速機一體軸客製，多種一線品牌零部件的加持，也使得捷勃特協作機器人可實作高階拖動功能，拖動體驗絲滑，碰撞檢測靈敏，在人機互動協作中更具優勢，實力比肩國內外一流品牌產品，可廣泛套用於各行各業。
除機器人本身的機械結構有些許差別外，機器人整體控制系統的精確度越高，機器人的效能越強。這裏面也包括編碼器精度、控制演算法、伺服系統效能等。
不同品牌在系統架構、開發理念以及底層技術上的能力有所差異。 大多數協作機器人，將電機位置閉環在關節中完成，而捷勃特首次把 單芯片多軸驅控一體運動控制器SCIMC 運用於量產的工業機器人，創新性地將運動控制與電機控制功能整合於一塊芯片之中，從而實作了更高的處理效能和即時響應能力，解決了機器人的絕對延遲問題，使機器人動作執行更快速、更準確。
捷勃特也在效能和成本之間找到了很好的平衡點： 透過系統架構和軟件演算法實作全域力感知和精準運控。 依賴單芯片內高速無延遲的資訊互動能力，捷勃特開發出了一種 Hyper Ring（超閉環）技術， 實作了手臂全域範圍內的力感知和行動約束，可以實作需要「手感」的柔順裝配，無力傳感器也可實作空間自由度約束下的拖動示教。未來結合視覺和觸覺傳感資訊，機器人甚至能夠實作更加類人的任務。
與國內外某頭部企業產品效能進行對比，捷勃特在 防護等級、穩定性 等方面也均具有一定優勢。例如GBT-C5A防護等級可做到IP67，而國際某競品品牌僅可做到IP54，GBT-C5A能夠在更惡劣的環境下使用；GBT-C5A最大工作半徑可達933mm，適用大多數套用場景；GBT-C5A自研雙編碼器，效能更穩定、抗汙染和抗震能力更強，且成本低廉。
因此，在一些工業自動化領域中需要實作精確導航、精細操作和自主控制等作業的套用場景中，捷勃特協作機器人能夠顯著提高生產效率和產品質素，為客戶提供更良好的體驗。
寫在最後
總的來看，如今國產協作機器人經過不斷發展在效能、精度等方面正不斷提升。協作機器人是機器人產業的必爭之地，而提高協作機器人的精度效能更是推動整個行業技術進步的關鍵。
隨著人工智能、機器視覺等技術的融合套用，未來的協作機器人將不僅僅是執行簡單任務的工具，更將成為智能制造系統中的決策者和協調者。在這種發展趨勢下，只有不斷提升協作機器人的控制精度和智能水平，才能滿足未來復雜生產環境的需要，讓協作機器人在汽車制造、3C電子、醫療、物流等關鍵細分市場大有作為。
