2019WRC：國產核心零部件技術創新，因時機器人發布新型微型直線伺服驅動器及外骨骼機械手

導讀

2019世界機器人大會於昨日在北京正式開幕，作為「中國機器人領域規模最大、規格最高、國際元素最豐富的國際會議」，與之同期舉辦的2019世界機器人博覽會邀請了全球機器人領域著名企業、高校、科研機構，集中展示世界機器人領域的最新科研成果、應用產品與解決方案。機器人大講堂記者於昨日到現場對部分機器人新品及企業進行了採訪。

「遙操作解決方案」亮相展會

在服務機器人展區，記者發現一處機器人演示的畫風很像前陣子亞馬遜CEO貝索斯在全球人工智慧會議上體驗遙操作機械手。近距離了解，這其實是一套「遙操作解決方案」，由國內四家機器人公司合作完成。

據展台負責人介紹，整套方案的操控端由動捕系統和力反饋外骨骼機械手構成，可以採集到人體雙臂位置信息以及手指的握力信息，並將機器人端的實際受力情況反饋到外骨骼機械手，實現力感知與力傳遞；機器人端由移動底盤、雙臂協作機器人和靈巧手構成，可以在自主運動和遠程遙控兩種工作模式進行切換。

力感知和力控制是實現遙操作過程中最為重要的一環，演示方案中的外骨骼機械手是一款穿戴式機械手產品，當手臂上的外骨骼感測器檢測到手指姿態的信號，會將其傳輸給雙臂機器人末端的靈巧手，從而實現動作同步。

就現階段而言，由於環境感知、物體識別定位，以及決策、規劃、控制技術尚未成熟，機器人在大多數環境下還無法實現完全自主決策和自主操作。因此，人機協作遙操作不失為當前技術發展階段的一個有效方案。

機器人大講堂了解到，該演示中的外骨骼機械手和靈巧手來自北京因時機器人科技有限公司，機器人大講堂記者帶著對兩款產品的好奇，採訪了其公司CEO蔡穎鵬先生。

蔡穎鵬告訴記者，外骨骼機械手和仿人五指靈巧手的核心部件都是微型直線伺服驅動器。本次博覽會，因時機器人還發布了幾款新型微型直線伺服驅動器以及一款外骨骼機械手。

新型微型直線伺服驅動器

微型直線伺服驅動器是一種微小型一體化直線伺服系統，內部集成了空心杯電機、行星減速器、絲桿機構、感測器以及驅動控制器，具有小體積、高功率密度、高重複定位精度的特點。

因時微型直線伺服驅動器的LA系列為原有型號，本次展會新發布的為LAS、LAF、LASF系列。

相比原有型號，由於LAS系列微型直線伺服驅動器的電機和絲桿機構的旋轉中心不在一條直線上，通過齒輪傳動平行布置，因此整體長度更短，截面尺寸比LA系列稍大。

據蔡穎鵬介紹，微型直線伺服驅動器按照功能可以分成標準型和力控型兩個系列，標準型具有前饋補償的位置閉環控制和定位末端運動規劃功能；力控型在標準型的基礎上，增加了力感測器及相應的信號採集濾波演算法，可以檢測微型直線伺服驅動器實際的受力情況。

以LA10系列為例，整個驅動器尺寸不足成人手指大小，內部包含了電機、減速器、絲桿機構、感測器以及驅動控制器等，整體重量只有20g，是目前市面上體積最小、重量最輕的一體化直線伺服系統。

機器人大講堂記者採訪了北京航空航天大學陳殿生教授對這款產品的看法，他評價因時的微型直線伺服驅動器是一種極具創新的產品，攻克了小型減速器設計製造工藝、伺服控制技術和小型化集成等多項關鍵技術，具有很高的技術壁壘；作為一種一體化伺服驅動單元，使用方便，為機器人、醫療設備、自動化設備的設計開闢了一條新的技術路線，具有非常廣泛的應用前景和商業價值。

（圖片來自因時機器人）

高性價比「仿人五指靈巧手」

事實上，內部集成6個微型直線伺服驅動器（原有型號）和6個壓力感測器的因時仿人五指靈巧手在今年1月份就已經上市銷售，作為國內首款達到商用級別的量產靈巧手，其已應用於機器人末端執行器、假肢、教育科研裝備等。

相比於國外動輒幾十萬上百萬的靈巧手產品，以及國內不少還處於實驗室階段的靈巧手，因時的靈巧手是業內同仁找尋已久的一類產品。

因時仿人五指靈巧手具有6個自由度和12個運動關節，結合力為混合控制演算法，可以模擬人手實現精準的抓取操作。

0.5N的指尖壓力解析度已經可以滿足葡萄、豆腐等柔軟物體的抓取要求。

清華大學機械系張文增教授認為：因時機器人的線性驅動器設計巧妙，體積小巧，出力比較大，運動精度高，所開發的機器人靈巧手展示了穩定抓取和動作擬人的特點。機器人手是機器人的重要部件，由於人手體積小、出力大和比較靈巧的特點，模仿並不容易。因時機器人手具有多個仿人手指，各個手指獨立驅動控制，因為採用了一體化的驅動、減速與線性化傳動系統，使得結構設計簡潔大氣，運動精度高，可靠性高。

「外骨骼機械手」新品發布

除了幾款新型的微型直線伺服驅動器，現場「遙操作解決方案」中亮相的外骨骼機械手也是因時在此次博覽會期間發布的新品。

因時的這款外骨骼機械手是一款穿戴式機械手產品，集成微型直線伺服驅動器、角度感測器和力感測器，可以實時採集和控制每一個手指的抓握力，因此實現了現場與靈巧手的同步操作。

因時展位的負責人告訴記者，這款外骨骼機械手的典型應用包括主被動康復訓練手套、遙操作力控手套、VR虛擬交互手套等。

輕型力控電動夾爪

本次展會，因時還帶來了一款輕型力控電動夾爪。

據因時負責人介紹，產品整體重量200g,採用新型直線驅動器驅動，集成高精度壓力感測器；可切換力控和行程控制兩種模式，力控模式可以實現±1N的夾持力調整，行程控制可以夾持間距±0.5mm精度。可應用於協作機器人及服務機器人的末端執行器。

未來可期

因時機器人目前正在招募渠道合作夥伴。因時機器人以往的突破創新，曾給業界帶來驚喜，此次因時發布的幾款新品，或許將在行業內引發新一輪討論。像微型直線伺服驅動器這樣的產品未來能否取代舵機市場，當然還需要市場的檢驗，但這些技術創新下的新技術和新產品，在任何時候都值得我們期待。

機器人核心零部件是制約我國機器人產業發展的主要瓶頸，多年來受制於日美歐等國際巨頭，影響了國產機器人的性能、質量和價格，沒有強大的零部件產業基礎和對核心技術的突破，很難發展整機產業以及下游集成應用。

為了洞悉機器人核心零部件發展態勢，推進機器人整零協作，2019年08月23日下午，在北京市人民政府、工業與信息化部和中國科學技術協會等機構指導下，由機器人大講堂主辦的機器人關鍵部件與核心技術突破專題論壇，將在北京市亦創國際會展中心拉開序幕。在本次論壇中，業界大咖將聚焦機器人關鍵部件與核心技術，從各自所在領域的角度發表主題演講，共同探討機器人關鍵部件與核心技術的創新融合發展之道。屆時也將邀請因時機器人CEO蔡穎鵬先生髮表主題演講，歡迎感興趣的朋友前來與我們交流。

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