2024漢諾威工業博覽會如火如荼進行中，各家都拿出看家本領「秀肌肉」。節卡機器人展示的JAKA Zu 20新品和適配西門子SRCI的汽車大工件塗膠套用，吸引了現場CCTV 2中央財經頻道的記者，報道時長將近2分鐘。
SRCI（Standard Robot Command Interface）是PLC控制機器人的新標準，該介面允許在PLC中直接對機器人進行編程和控制。節卡機器人是國內首家獲得SRCI認證的協作機器人企業，其適配SRCI的意義非常重大。
因為西門子是自動化市場中第一家，也是目前唯一一家支持 SRCI 的 PLC 供應商，而國際頭部新能源、汽車等廠商的自動化產線通常用PLC實作，這意味著節卡機器人不僅融入了西門子生態，且融入了全球工業制造頭部廠商的供應鏈體系。
對全球工業使用者而言，機器人適配SRCI後，使用者無需再針對不同廠商機型切換HMI、重復編程，可在統一的操作和工程環境中，可透過西門子PLC直接控制各家機器人，從而節省編程和偵錯時間。
節卡機器人在本次展會全球正選首展的JAKA Zu 20也表現出非凡的實力，我們透過調研得知，在行業更大負載的（協作）機器人不斷推陳出新的過程中，制造業對20kg的需求仍舊強勁，20kg負載的協作機器人未來市場潛力大，且具有不可替代性。
▍客戶需求下的持續創新
在協作機器人市場占有率持續提升的過程中，負載提升是一個明顯的趨勢。因為雖然傳統的輕負載協作機器人被設計為在共享工作空間中與人類一起安全地工作，但它們的有效負載能力通常有限，無法更高效率處理某些工序。在某些安全搬運較重的物體或材料的情況下，必然需要更大有效負載的協作機器人。
相比沿用工業機器人構型的協作機器人，節卡的大負載協作機器人更高效、更全面、更省心，表現出強大安全性、易用性、場景可拓展性特點。
部份工業套用中需要的是一款既安全又可靠的高負載協作機器人，如汽車零部件、大型家電產品等行業各種重型工件的搬運、組裝和加工任務中，機器人需要精確地將工件搬運到指定位置，或者精確地執行組裝操作。這不僅對機器人的精度提出了要求，同時由於處理的是重型工件，所以機器人的負載能力也是一個關鍵因素。但在人機距離更近、有效負載更高或機器人速度更高的情況下，安全性又是大負載機器人的一個關鍵瓶頸。
20KG的負載能力才能使得機器人能夠輕松應對這些任務，提高了生產效率和準確性，同時，20KG負載對於安全性也是一個合理的選擇。因為正如前文所言，協作機器人需要與人類操作員緊密合作，因此它們必須能夠在保證安全的前提下完成各種任務。20KG負載的機器人不僅具有足夠的負載能力，而且可以在保證安全的同時，與人類操作員協同工作，共同完成復雜任務。
例如，在汽車制造、航空航天、物流和重型機械等行業，可能需要工程師快速能夠提升和操縱較大部件或有效負載的協作機器人，但又需要透過結合先進的安全功能，例如力限制技術、速度監控以及檢測人類存在並做出反應的能力，這樣機器人才可以在協作環境中安全作業。20KG負載的機器人通常相對具有較高的部署靈活性，可接受的自重，使得它們能夠適應不同場景和任務的需求。將20KG左右負載的協作機器人整合到工作流程中，企業也可以更加放心實作更高的效率、生產力和靈活性，同時保持安全的工作環境。
可以發現，隨著各行業不斷采用自動化技術並尋求最佳化流程的方法，在3C電子、重型、大尺寸型工件的加工、搬運、焊接、塗膠、碼垛、包裝等行業，如裝配、檢測、包裝等場景已經對能夠處理較重有效負載的機器人的需求不斷增長。但套用多樣化的同時，工廠往往又想保持安全和協作能力，這是當前這些場景對於高負載協作機器人提出的典型需求。
▍「六邊形戰士」表現如何？
節卡機器人等協作機器人企業就發現了這一自動化過程中的新趨勢，並將大負載機器人進行了相對應的落地實踐。
節卡機器人最新釋出的JAKA Zu 20產品，不僅有著更大的有效負載，而且機器人有著1780mm的長臂展，以及1.5 m/s的TCP速度，碼垛場景實際節拍可達到8-10箱/min，可以透過高節拍處理更重的負載物品，更有效地執行任務來提高生產力。
例如在制造和物流等吞吐量和效率至關重要的行業中，進行重型物料搬運、機器維護和裝配等任務時，企業就可以使用JAKA Zu 20這類大負載的協作機器人，一方面滿足自動化生產線或倉庫等環境中基礎搬運需求，另一方面透過機器人的靈活高速部署，將套用範圍變得多樣化，使企業能夠瞄準具有特定自動化要求的客戶。
例如在日化食品等行業，JAKA Zu 20機器人可以自主完成貨物的分揀、搬運和運輸等任務，不僅能精確地辨識貨物、準確地定位貨物的位置，並且有足夠的負載能力來搬運不同重量的貨物。
節卡機器人還發現，在部份場景中，企業選擇采購20KG負載的機器人，是為了增強機器人的功能性，從而帶來向下場景相容性。由於具有更大有效負載的機器人在精度上保持了較好水平，在自動化任務中能提供更大的多功能性。
例如節卡機器人的JAKA Zu 20產品，有著±0.05mm的重復定位精度，使企業能夠實作以前使用較輕的協作機器人無法實作的流程自動化。這種多功能性使機器人能夠部署在更廣泛的套用中，從而提高其對客戶的整體效用。
此外，農業、消防救援、航空航天、海洋勘探、建築施工等領域也對機器人的精度和負載能力有需求，機器人大講堂認為，大負載機器人能夠更加適應這些場景。例如，在農業領域，機器人不僅需要精確地播種、施肥和收割，而且最好能充當搬運工具；而在消防救援領域，機器人則需要承載救援器材並精確地定位火源或被困人員，這對於大負載高精度協作機器人提出了更多的挑戰。
類似醫療等場景中，除了負載、精度，還需要高防護等級，從而抵擋如高濕度、油類、切削液等環境，節卡JAKA Zu 20產品IP65防護等級，無疑是行業20KG負載機器人中的「六邊形戰士」。
▍難題與創新解決方案
但是大負載協作機器人存在著本質性的難題，因為當機器人充當工件支架進行碼垛搬運等工序時，機器人的設計必須考慮到安全接觸，需要廠商尋找更合適的方法減少機器人慣性、防止邊緣碰撞以及減少接觸剛度。
在這種情況下，不僅需要更大、更強的機器人運動結構，而且需要機器人具有更高的慣性控制能力。從技術角度而言，20kg以上負載的機器人通常配備較高齒輪比的電機，由於較高的扭矩傳動系統，變速箱摩擦增加，齒槽效應和扭矩脈動效應較高，限制了對外力的敏感度，因此帶來了非常大的安全挑戰。
由於自重大慣性較高，安全要求也更加嚴格。同時，有效載荷的提升不僅引入重力載荷概念，而且可能具有其搬運物體自身的動態特性，即在較低頻率下的顯著振蕩，這可能會錯誤地觸發碰撞檢測。
不僅如此，慣性特性對動態模型有很大影響。因為隨著重量的增加，機器人的慣性開始變得難以克服，使得傳統模型的可靠性降低。傳感器靈敏度過高、過低都會阻礙了套用所需的精度。
如何保持負載、精度、安全性的平衡，20KG負載首先是一個分出實力高低的分水嶺。
節卡機器人綜合各項指標發現，大負載協作機器人需要具備幾個關鍵特性，以確保其有效性、安全性以及廣泛的工業套用的適用性。
首先，安全性對於協作機器人來說必然至關重要，尤其是在處理更大的有效負載時。JAKA Zu 20機器人產品包含先進的安全功能，力和扭矩傳感器、碰撞檢測符合 ISO 10218 和 ISO/TS 15066 等安全標準。安全級軟件和硬件對於確保機器人能夠與人類一起安全工作至關重要。
同時，JAKA Zu 20大負載協作機器人保持了節卡機器人安全可靠的特性，不僅能對環境的變化（包括人類或障礙物的存在）敏感並做出響應，而且透過采用時間最優的軌跡演算法提升了產品節拍。且JAKA Zu 20可快速檢測意外事件並做出反應，並透過減速、停止或調整軌跡來避免碰撞或不安全情況，靈敏度和響應能力居前。
其次，在處理較大的有效負載時，精度和準確度對於有效執行任務至關重要。節卡機器人JAKA Zu 20產品具有高重復性和位置精度，能確保精確操縱物體並隨著時間的推移保持一致的效能。
最後，大負載高精度意味著機器人能夠承受工業環境的要求，並在較長時間內提供可靠的效能。JAKA Zu 20產品背後意味著節卡機器人在電機、齒輪和軸承等部件具備了更強的耐用性和可靠性，堅固耐用重型套用。
不僅如此，為了適應更多場景需求，大負載協作機器人的靈活性和開放性對於適應各種任務和工作流程也非常重要。
JAKA Zu 20產品保持了簡單易用特性，支持一系列臂端工具選項，並能夠以最少的重新編程或設定時間執行多項任務。同時，使用者友好的界面和編程功能對於簡化部署和操作至關重要，JAKA Zu 20就具有直觀的編程界面、圖形化使用者介面和軟件平台，非常方便具有不同技術專業水平的工程師輕松設定、編程和維護。而且JAKA Zu 20能與工作空間內現有的安全系統和基礎設施無縫整合，這包括與安全傳感器、緊急停止系統和安全監控器材的介面，以確保協作環境中的安全操作，實作更廣泛生態的擴充套件。
▍結語和未來
機器人大講堂認為，節卡推出具有更大有效負載的機器人體現了他們對創新的堅持，以及在日益自動化的世界中滿足客戶不斷變化需求的承諾。透過以客戶為中心持續創新，節卡正試圖用更廣泛的產品矩陣，補充了他們現有的產品陣容，並為企業在實施自動化解決方案方面提供了更大的靈活性和能力。
而在國際舞台展出這類具有行業前瞻性、規範化發展的合作解決方案，也體現節卡機器人在構建開放式生態系、推動行業技術共享方面的成果，這將為節卡機器人長期以來進行全球化發展添加了更加確定性的籌碼。
目前，節卡機器人還對機器人大講堂透露，除了人形機器人，另外一款代表先進技術的JAKA S系列也即將在近日擇期釋出。這款節卡機器人全新力控新品將整合更多先進技術，或將成為醫療健康、焊接、打磨、柔性裝配等套用場景的明星產品。
