人机协作机器人:核心特点、性能指标与产品推荐

GS 5 2025-09-22 11:00:22 编辑

在工业自动化向柔性化、智能化转型的过程中,人机协作机器人凭借安全交互、灵活部署的优势,成为汽车制造、3C 电子、医疗等领域实现人机协同作业的关键设备。下面将从人机协作机器人的核心特点、性能指标、热门产品推荐及实际应用案例,全面解析其技术价值与落地场景。

一、人机协作机器人的六大核心特点

1.1 轻量化设计

人机协作机器人自重通常小于 50kg,采用高集成度结构,无需占用大量空间,便于在 3C 产品精密装配等狭小场景中灵活部署。

轻量化机身不仅降低了设备搬运与安装难度,还能减少运动惯性,提升作业灵活性。

1.2 安全交互能力

人机协作机器人配备 0.1N 级力控传感器和碰撞检测系统,一旦接触人体,会立即停止动作,无需物理隔离就能保障操作人员安全。

这种安全设计让人机协作机器人可与人类共享工作空间,消除传统工业机器人的安全围栏限制。

1.3 拖拽示教编程

操作人员通过手动引导人机协作机器人的机械臂记录运动轨迹,即可自动生成作业程序,无需专业编程知识。

该功能大幅降低了技术门槛,非专业人员也能快速上手,缩短设备调试时间。

1.4 多场景适应性

人机协作机器人支持与人类协同完成任务,能适配汽车制造中的部件装配、医疗器械生产中的精密操作等柔性化生产需求。

其灵活的运动性能,可应对不同行业的多样化作业场景,无需频繁调整设备结构。

1.5 模块化集成

人机协作机器人可快速对接焊机、夹具等外围设备,无需复杂的改造,部署效率远超传统工业机器人

模块化设计还能降低设备部署成本,较传统工业机器人减少 60% 以上的前期投入。

1.6 智能学习能力

人机协作机器人基于 AI 算法实现自主优化,能通过持续学习作业数据,逐步提升任务精度与操作效率。

随着使用时间增加,人机协作机器人可不断适配场景变化,减少人工干预频率。

二、人机协作机器人的核心性能指标

2.1 安全交互能力(核心性能)

人机协作机器人配备 0.1N 级力控传感器和碰撞检测系统,接触人体时立即停止动作,无需物理隔离即可保障安全。

例如在汽车制造场景中,工人与人机协作机器人共享工作空间时,碰撞风险可降低 90% 以上,大幅提升作业安全性。

2.2 轻量化与灵活性

人机协作机器人自重通常小于 50kg,机身紧凑,能适应 3C 产品装配等精密场景,避免占用过多生产空间。

其部署成本比传统工业机器人降低 60%,适合中小企业实现低成本自动化升级。

2.3 智能感知与响应

人机协作机器人通过视觉系统和 AI 算法实现环境感知,能识别手势指令,还可根据工件位置变化动态调整作业流程。

这种智能响应能力,让人机协作机器人在工件摆放不规则的场景中,仍能保持稳定作业。

2.4 易用性

人机协作机器人的拖拽示教功能,使非专业人员也能快速完成编程,学习曲线缩短至传统工业机器人的 1/3。

无需专业技术团队维护,减少企业后期人力成本投入。

2.5 可重复性

人机协作机器人的动作重复精度达 ±0.1mm,能稳定完成高精度装配任务,如 3C 电子行业的元件贴片、医疗领域的器械组装。

高重复性确保产品质量一致性,降低人工操作的误差风险。

2.6 模块化扩展

人机协作机器人可快速集成夹具、焊机等外设,支持焊接、搬运、检测等多任务切换,无需更换核心设备。

模块化设计还便于后期功能升级,延长设备使用寿命。

当前技术趋势显示,2025 年人机协作机器人正通过具身智能技术(如 ADI 的感知 - 控制闭环系统)进一步提升环境适应能力,未来将在更多复杂场景中实现应用突破。

三、艾利特人机协作机器人产品推荐

3.1 EC63 六轴协作机器人

核心特点

自重仅 17.5kg,负载 6kg,工作半径 624mm,适合狭小空间部署,如 3C 电子车间的轻量料件取放。

支持拖拽示教,无需安全围栏,可直接与操作人员协同作业,降低场地改造成本。

最大直线速度 2.8m/s,能高效完成精密检测、小扭矩拧紧、AGV 复合应用等轻量级任务。

适用场景:3C 电子轻量料件取放、精密检测、小扭矩拧紧、AGV 复合应用

参考价格:约 13,300 元(京东非自营店铺)

服务保障:7 天价保、免费上门退换、晚发赔、晚到赔、破损包退换、支持 7 天无理由退货

3.2 CS 系列(以 CS63 为例)

核心特点

全系标配 IP68 防护等级,具备防尘防水能力,可在粉尘、潮湿等恶劣环境中稳定运行。

搭载六维力控传感器(分辨率 0.1N),支持高精度力控操作,适合焊接、打磨等对力度敏感的作业。

采用模块化设计,可快速集成焊机、夹具等外设,无需复杂调试即可切换任务。

适用场景:码垛、焊接、打磨抛光等重载或复杂工艺

参考价格:约 79,800 元(京东非自营店铺)

服务保障:7 天价保、免费上门退换、晚发赔、晚到赔、破损包退换、支持 7 天无理由退货

3.3 EC66/EC612 系列

核心特点

负载能力覆盖 3-10kg,工作半径扩展至 2000mm,可应对更大范围的作业需求。

支持任意角度安装,关节自由度达 ±360°,能实现无死角作业,适配复杂空间场景。

适用场景:机床上下料、喷涂、生物医药检测等

3.4 防爆系列(CS 防爆)

核心特点

符合 GB/T 38361-2021 防爆标准,可在化工、石油等易燃易爆环境中安全运行。

机械臂与控制柜均通过 IP68 认证,防护性能优异,适应高风险作业场景。

适用场景:化工、石油等高风险行业

3.5 配套防护配件推荐

协作机器人防护服:具备防尘防水功能,适用于粉尘车间,参考价格约 910 元。

管线包:专用线缆固定件,可整理设备线缆,避免作业时缠绕,参考价格约 139 元。

四、人机协作机器人应用数据案例

某 3C 电子企业引入 10 台艾利特 EC63 型人机协作机器人用于手机屏幕组装,具体应用效果如下:

安全与效率提升:人机协作机器人通过 0.1N 级力控传感器实现安全交互,工人与机器人共享工作台时,未发生一起碰撞事故,作业安全性提升 95%;单台机器人每小时可完成 80 组屏幕组装,较人工(每小时 30 组)效率提升 167%。

成本与质量优化:10 台人机协作机器人替代 30 名装配工人,每年节省人工成本约 240 万元;机器人动作重复精度达 ±0.1mm,屏幕组装良品率从人工的 92% 提升至 99.6%,每月减少不良品损失约 8 万元。

柔性生产能力:借助拖拽示教功能,换产时仅需 10 分钟即可完成程序调整,较传统工业机器人(换产需 2 小时)缩短 92%,轻松应对多型号手机屏幕的混线生产,投资回报周期仅 8 个月。

五、FAQ 常见问题

Q1:人机协作机器人与传统工业机器人的主要区别是什么?

A1:两者核心区别在于安全设计与灵活性:人机协作机器人配备力控传感器和碰撞检测系统,可与人共享空间且无需安全围栏,自重轻(通常 < 50kg)、部署成本低;传统工业机器人负载大但需物理隔离,体积大、调试复杂,更适合单一、大批量生产场景,人机协作机器人则更适配柔性化、多品种小批量生产。

Q2:人机协作机器人的负载能力有限,能满足重载作业需求吗?

A2:可以。虽然多数入门级人机协作机器人负载在 3-10kg,但也有重载型号,如艾利特 CS 系列可应对码垛、焊接等重载场景;若需更高负载,可选择多台机器人协同作业,通过系统调度实现重载工件的搬运与装配,同时保持人机协作的灵活性。

Q3:中小企业引入人机协作机器人,前期投入高吗?后期维护复杂吗?

A3:前期投入较低,后期维护简单。入门级人机协作机器人(如艾利特 EC63)参考价约 1.33 万元,较传统工业机器人(动辄 10 万元以上)低 60%;后期维护仅需定期清洁机身、检查传感器,无需专业技术团队,供应商会提供免费的操作培训,且模块化设计使部件更换便捷,维护成本低。

Q4:在粉尘、潮湿等恶劣环境中,人机协作机器人能正常工作吗?

A4:能。需选择高防护等级的机型,如艾利特 CS 系列、防爆系列均通过 IP68 认证,可防尘防水;部分机型还符合防爆标准,适用于化工、石油等易燃易爆环境;使用时搭配专用防护服,可进一步延长设备寿命,确保在恶劣环境中稳定运行。

Q5:非专业人员能快速学会操作人机协作机器人吗?

A5:能。人机协作机器人的拖拽示教功能简化了操作流程,操作人员只需手动引导机械臂记录轨迹,即可生成作业程序,无需学习复杂编程代码;多数机型还配备可视化操作界面,结合供应商提供的 1-2 小时培训,非专业人员当天即可独立操作,技术门槛极低。

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