以前的盤點都弱爆了，看我從研發(fā)角度盤點知名SCARA機器人

要問2017年哪些機器人較受歡迎，當(dāng)然不是SCARA除了機器人。3C新能源產(chǎn)業(yè)爆發(fā)，SCARA機器人以其高速、高精度、高性價比的特點深受市場歡迎。因此，16年和17年，SCARA出貨量很大，想分這個大蛋糕的廠家如雨后春筍般涌現(xiàn)，價格戰(zhàn)也很慘烈?。≈坝形恼卤P點過SCARA機器人，但只是關(guān)于制造商、出貨量或一些來自制造商的口號，外行看看，對內(nèi)部人士來說，真的沒有什么有趣的。今天，我們將從機器人研發(fā)工程師的角度來看，在SCARA在機器人中，有哪些產(chǎn)品值得我們關(guān)注。說得好，點贊，轉(zhuǎn)發(fā)給有需要的人，說得不好，一笑置之。

世界上第一個直驅(qū)SCARA機器人

SCARA機器人——AdeptOne在Adept誕生。所謂直驅(qū)，就是電機直接驅(qū)動手臂，省去了中間齒輪或鏈條等傳動機構(gòu)。其優(yōu)點是沒有傳動系統(tǒng)引起的摩擦、齒隙、低剛度等弱點，提高了響應(yīng)速度和精度。這在當(dāng)時很有名。然而，直接驅(qū)動的缺點也很明顯。首先是體積。機器人的電機體積特別大，因為它需要提供很大的扭矩；其次，由于它是高剛性傳動，末端振動很容易傳播到機器人的全身。簡單地說，如果你在末端敲擊，電機會立即感覺到，需要立即調(diào)整，所以整個機器人可能會抖動。

事實上，伺服電機無法停止。如果你仔細觀察伺服電機上電后電機的編碼器值，你會發(fā)現(xiàn)值不穩(wěn)定，而是在正負脈沖中跳躍。這是因為他不斷微調(diào)自己的位置，而不是像步進電機一樣步進，也就是說，你可以走多少步，然后停下來，我給你多少脈沖。所以你看不到手臂的長度。如果手臂很長，你會看到機器人總是在那里顫抖，停不下來。通常我們看不到，因為有了減速器，減速器內(nèi)部的小間隙和靈活性平衡了間隙，所以末端感覺不到。

隨著機器人的發(fā)展， AdeptOne他很快就退出了舞臺，但他的影響仍然很深遠。

曾經(jīng)是世界上較快的SCARA

AdeptOne有很多硬傷，傻大笨粗，所以后來Adept又推出了另一款桌面型SCARA——Cobra。為什么叫Cobra(眼鏡蛇)其實跟著SCARA外觀設(shè)計有關(guān)Cobra之前，SCARA的J2、J3、J4軸的電機布局一般為以下直線分布。

Cobra據(jù)說只有兩個人~~~~設(shè)計團隊

）通過模擬計算，找到了一個新的布局。如下圖所示，使三個電機呈三角形分布。這種布局的優(yōu)點是電機更后，重心恢復(fù)，慣性更小，機器人自然更快。

由于這種布局，兩個關(guān)節(jié)看起來有點像三角形和眼鏡蛇，所以他們給了這個SCARA取名為Cobra。

這樣的布局出來后，一鳴驚人。Adept放出Cobra的宣傳視頻，一個吸彈珠的視頻，很多人都認為Adept它加速了，因為它太快了。即使這么多年過去了，這段視頻仍然令人難以置信，很少有人能追趕它，這是一個里程碑產(chǎn)品。

SCARA行業(yè)武林盟主

SCARA前輩們，要講回現(xiàn)實中的武林盟主。SCARA在制造商中，只有一個武林盟主是著名的EPSON。EPSON長期占據(jù)著SCARA大多數(shù)機器人市場較初都是為自己的工廠設(shè)計和組裝手表。后來，當(dāng)它成熟時，它將作為一種產(chǎn)品單獨推向市場。從那時起，它一直處于武林盟主的地位，即不退休。

EPSON的SCARA類型是業(yè)內(nèi)較完整的，從長到短，從大到小，從輕到重，從正裝到倒裝，滿足所有應(yīng)用。EPSON把SCARA性價比可以說是極致的，工業(yè)設(shè)計會比其他廠家簡單(我只能這么溫和地說

），以實用性為第一標準。也有一些產(chǎn)品有點粗心（后面有槽點）。然而，人們是聯(lián)盟所有者。聯(lián)盟所有者有定價權(quán)。此外，所使用的電機、減速器和都是從日本購買的，這是卷心菜的價格。因此，其主要產(chǎn)品在中國的較低價格可以很低，幾乎是國內(nèi)品牌 。所以盟主下令降價，SCARA世界上會有一群人死去。這就是為什么價格戰(zhàn)如此激烈。為了降低成本，國內(nèi)品牌當(dāng)然需要尋找當(dāng)?shù)氐年P(guān)鍵部件。更重要的是，他們只問低價。無論性能如何，價格都非常非常低，但誰知道誰使用這樣的機器人。

較快的SCARA

Staubli的這款TP80是我目前知道的較快的SCARA，一分鐘可以抓200多次，殺死所有其他品牌，尤其是普通品牌SCARA一旦距離較長，只能做小范圍的高速運動，SCARA可以換手(自己去百度)，但是左右手換手的慣性太大，一般機器人需要減速，但是Staubli它是直接高速扔過去的，所以他不僅短距離節(jié)拍很快，而且長距離節(jié)拍也很高。此外，工業(yè)設(shè)計也做得很好，非常科技。

不過，高手也有弱點。SCARA不是通用的SCARA，應(yīng)用限制很多。首先，額定負載只有0.5KG，較大負載1KG(額定負載意味著你可以在這個負載下全速運行，超過這個負載的速度會相應(yīng)降低)，這就是為什么它會這么快，設(shè)計完全輕。其次，由于其獨特的設(shè)計，J2軸電機拉回底座，減輕了前面的重量，但是J2軸的設(shè)計變得更加復(fù)雜，電機功率也增加了，這直接影響了生產(chǎn)的難度和成本，因為這個模型的價格也是桿，產(chǎn)量不高，因為組裝太難了。此外，由于手臂的長度已經(jīng)達到800mm，機器人的重復(fù)定位精度降低到0.05mm，這也決定了它只適合輕、中精度分揀。但無論如何，這個SCARA確實讓人眼花繚亂。非常典型的工業(yè)精品。

較漂亮的SCARA

IREX在展覽上，我第一次看到這個機器人就被深深吸引住了。太美了。這絕對是我見過的較美的SCARA，沒有一個。整個形狀看起來很簡單，但是線條很流暢，很漂亮。雖然暫時不知道實際性能，但是當(dāng)時展會上沒有看到高速跑，可能是因為安全原因，但是光是這個形狀就足以吸引很多客戶。目前在國內(nèi)好像還沒賣過，暫時不知道性價比。

世界上第一個無控柜SCARA

這是李群于2013年發(fā)布的產(chǎn)品。在性能方面，該機器人主要與國外一線品牌競爭。就性能而言，它只追求持平，而不僅僅是宣傳持平。作為見證人，我們將逐一討論機器人的性能參數(shù)是如何通過的。正是由于對每個參數(shù)的認真和負責(zé)，該機器人的研發(fā)周期長達兩年。這對國內(nèi)市場來說是不可思議的。

這不是廢話。本產(chǎn)品較大的特點是沒有外部電氣控制柜。一般來說，機器人分為機械本體和電氣控制柜兩部分。會有很多麻煩，首先，一般電氣控制柜的體積一般相對較大，占用空間，其次，一般電氣控制柜的保護水平相對較低，一般只有IP31（不知什么是IP請自己百度等級)，機器人可以P65，這意味著如果需要一個機器人IP65在環(huán)境中，需要額外保護電控柜。此外，機器人和電控柜之間制柜之間還有兩條非常厚的電纜，一條動力線和一條通信電纜。這兩根電纜通常是定制的，但很容易做好，特別是干擾這一塊。電纜越長，保護就越困難。李群的想法是把整個電氣控制柜塞進機器人底座，這樣機器人，只要一根小電源電纜就可以上電，節(jié)省了很多麻煩。

但客觀來說，正是因為整個電控柜塞進了基座，雖然李群的控制系統(tǒng)已經(jīng)很小了，但是放進去了SCARA讓基座看起來比平時更好SCARA更高。這會在一定程度上影響客戶的機器設(shè)計，需要根據(jù)工況降低機器人底座。這也是這個產(chǎn)品的一個小缺陷。然而，隨著QKM隨著新一代控制系統(tǒng)的出現(xiàn)，體積將進一步壓縮，高度將顯著降低。

全球第二款無控制柜的SCARA

今年，EPSON發(fā)布了他們的第一個驅(qū)動控制機器人T3該系統(tǒng)還將電氣控制柜插入底座。與李群不同的是，該機器人采用了相對新穎的低壓電機，這將使控制系統(tǒng)更小，成本更低，但它犧牲了速度和精度，比同一規(guī)格要好LS3要降低一個檔次，這可謂EPSON針對中國和3C行業(yè)的高性（qi）價（gai）比（ban）款。

的性能，在低壓電機中，這個性能相當(dāng)好，這個機器人較大的槽點是它的工業(yè)設(shè)計。當(dāng)我看到這個機器人時，我的心崩潰了，這是什么鬼魂，我們的武林聯(lián)盟經(jīng)理怎么了，這個工業(yè)設(shè)計太粗心了，這不是LS3上面有鐵柜嗎？武林盟主沒錢出糧，手下懶嗎？這真的不像我們千人敬仰的行業(yè)城主?。ξ夷贻p的心。

較多變的SCARA

柯馬的SCARA機器人簡直就是SCARA邊界變形金剛（sang）意（xin）十（bing）足（kuang）幾種不同類型的不同臂長、正裝倒裝、臂裝SCARA設(shè)計由相同的模塊組裝。客戶可以隨心所欲地更換它。目前，該機器人的性能還不是特別清楚，但我不同意通過在中間添加延長桿來改變臂長的方式，因為當(dāng)機器人高速運行時，一個關(guān)節(jié)不斷高速回來擺動，強度和剛度應(yīng)該更好。將一個關(guān)節(jié)分成三個部分，然后鎖定螺釘，這將降低剛度，并可能導(dǎo)致振動發(fā)現(xiàn)。當(dāng)然，這只是我個人的技術(shù)觀點YY，也許柯馬已經(jīng)解決了這個問題。

然而，必須肯定的是，這套模塊通用不同類型的機器人的概念真的很有創(chuàng)意，柯馬以前的主要行業(yè)是汽車行業(yè)，機器人是大六軸，顏色是紅色，工業(yè)設(shè)計一般，相同規(guī)格的機器人厚不大，略重。近年來，黑銀引入，工業(yè)設(shè)計顯然走了高富英俊的路線，看起來好多了。

較新款的SCARA

SCARA今年如此火爆，作為四大家族之一FANUC也不甘寂寞，較近發(fā)布了他們的第一款SCARA機器人。設(shè)計，這個SCARA還是延續(xù)了FANUC一般的小黃人設(shè)計，配色也不錯。目前對性能知之甚少，但我從圖片和介紹中注意到，這款產(chǎn)品有兩個特點。

首先，機器人本體上的電纜似乎不使用普通的波紋管，而是使用定制的集成電纜。這是較近較新的設(shè)計理念。這種設(shè)計的優(yōu)點是布線過程會好得多。電纜由供應(yīng)商定制，對工人的要求較低。然而，這種設(shè)計也有一些缺點。首先，當(dāng)然是成本。定制這種電纜的成本不是覆蓋的，因為電纜和電纜之間需要屏蔽，而且過程非常復(fù)雜（這里有太多的知識點，不同廠家的電纜有表皮材料、芯材料、線徑、纏繞方法等，門道很多。）此外，由于它是一個集成的電纜，而且電纜仍然很厚，一家電纜制造商以前給我看過樣品。如此厚的電纜轉(zhuǎn)換半徑將非常大，撓度性能將大大降低，SCARA隨著機器人的運動，電纜會來回劃傷，這可能對線芯有好處，屏蔽層和填充層的磨損仍然相對較大，這就是為什么我們一開始沒有使用這個方案。所以既然FANUC采用這個方案，一定有相應(yīng)的解決方案，不知道實際效果如何。我很期待。

第二，隨著機器人的發(fā)布，F(xiàn)ANUC同時，另一個概念是虛擬示教器的概念。也就是說，放棄傳統(tǒng)的示教器，轉(zhuǎn)而在網(wǎng)頁上示教，網(wǎng)頁的載體可以是PC，可以是平板電腦，也可以是手機。

事實上，當(dāng)我看到這一點時，我深深地嘆了口氣，有點無助地苦笑。李群一直遵循這一概念。實際原因是李群沒有開發(fā)自己的教學(xué)工具。另一個原因是教學(xué)工具只適用于特別簡單的應(yīng)用程序。高端應(yīng)用程序必須返回計算機編程，這實際上節(jié)省了教學(xué)工具，這也節(jié)省了很多費用。然而，不幸的是，由于客戶習(xí)慣于使用教學(xué)工具編程，許多國內(nèi)應(yīng)用程序使用簡單，客戶迫切希望李群推出教學(xué)工具。現(xiàn)在，四個人之一FANUC已經(jīng)在推動示教器的概念，相信這個概念很快就會得到推廣。想想也很諷刺，PC編程一直是李群的做法，早在16年就發(fā)布了Android手機和平板電腦的示教器?？傊叩锰h總是很孤獨。同樣的例子也是集成的SCARA早在13年前，我們就推出了無控制柜SCARA，剛推出的客戶接受度也比較低。現(xiàn)在看來，隨著驅(qū)動控制一體化的發(fā)展，無控制柜的機器人設(shè)計也將成為后續(xù)的主流EPOSN的T3就知道了。