隨著勞動(dòng)力成本的提升和對(duì)高效無人生產(chǎn)方式需求的增加，對(duì)機(jī)器人需求正處于上升趨勢(shì)，這包括提取機(jī)器人、采摘機(jī)器人、自主機(jī)器人等。機(jī)器人可以采摘水果、打包盒子、并從貨架上取東西，可以幫助制造和組裝產(chǎn)品，它幾乎可做人類所能做的一切，還可以做許多我們不能做的事情，特別是在惡劣的環(huán)境中。高度柔性電子系統(tǒng)的興起，通過傳感器、連接器和電纜，使這些復(fù)雜的系統(tǒng)能夠更準(zhǔn)確可靠地運(yùn)行。

庫(kù)卡機(jī)器人組裝車輛。 (圖片由CCBY-SA提供)

機(jī)器人連接器

機(jī)器人中使用了各種各樣的連接器類型，包括終端設(shè)備中使用的USB、以太網(wǎng)和D-sub連接器，以及向機(jī)器人的每個(gè)部分提供信號(hào)和電源的I/O連接器(包括圓形、D-sub和微型連接器等)在內(nèi)的各種類型。

操作環(huán)境不同，可能需要不同的堅(jiān)固部件，易用性是其中的關(guān)鍵。RE2機(jī)器人公司硬件工程總監(jiān)Allen Bancroft表示：“連接器在機(jī)器人行業(yè)發(fā)揮著很大的作用，公司正在研究如何快速安裝系統(tǒng)。這樣做的方法是擁有易于識(shí)別的連接器，幫助獲得電源和信號(hào)連接。高柔性電纜也在機(jī)器人領(lǐng)域發(fā)揮很大的作用。”

RE2機(jī)器人的單臂和雙臂機(jī)器人

Bancroft還表示：“連接器選擇的第一步是標(biāo)準(zhǔn)化。我們喜歡標(biāo)準(zhǔn)連接器，因?yàn)樗鼈冊(cè)诩毙钑r(shí)容易獲得，但這并不一定適用于所有機(jī)器人制造商。機(jī)器人行業(yè)目前使用的標(biāo)準(zhǔn)連接器似乎不多，每個(gè)制造商似乎都有自己的標(biāo)準(zhǔn)。因此，當(dāng)我們?nèi)ふ液线m供應(yīng)商時(shí)，我們會(huì)優(yōu)先尋找標(biāo)準(zhǔn)連接器供應(yīng)商，但有時(shí)會(huì)空手而歸。”

物理或機(jī)械特性

大多數(shù)機(jī)器人設(shè)計(jì)師認(rèn)為，需將機(jī)器人部件標(biāo)準(zhǔn)化，以用來為機(jī)器人提供多功能、緊湊、輕巧的部件，以及適當(dāng)?shù)膭?dòng)力。

關(guān)注機(jī)器人的機(jī)體特征是重要的，特別是對(duì)關(guān)鍵行業(yè)，如醫(yī)學(xué)、國(guó)防和航空等領(lǐng)域，連接器必須適應(yīng)設(shè)計(jì)師和制造商的需要。此外，為支持機(jī)器人的設(shè)計(jì)和制造，易于采購(gòu)與供應(yīng)鏈方便也很重要。

Fischer Connectors銷售總監(jiān)David Ptacek表示：“在機(jī)器人中，重點(diǎn)集中在SWaP：尺寸、重量和動(dòng)力等，尤其在軍事機(jī)器人中。但在醫(yī)療和機(jī)器人方面，雖然尺寸和重量都較小，但每個(gè)連接解決方案都必須承擔(dān)更多，比如傳送更大的功率和更快的數(shù)據(jù)。微型化和輕量化的連接器在所有無人機(jī)器設(shè)備中都很重要，特別是在空中無人機(jī)中。無人機(jī)越小，連接器的輕量化就越重要。大的軍事機(jī)器人或搜救無人機(jī)將使用更大的連接器，但它們工作強(qiáng)度更大，對(duì)電力和信號(hào)傳輸?shù)男阅芤蟾摺?

Fischer的Freedom?系列連接器的特點(diǎn)：小尺寸和全方位配合，在工業(yè)，醫(yī)療和軍事機(jī)器人項(xiàng)目中廣泛應(yīng)用。

Ptacek表示連接器供應(yīng)商正在想法減少連接器的尺寸。 根據(jù)應(yīng)用的不同，設(shè)計(jì)師可以改用輕質(zhì)鋁連接器以及其它小尺寸連接器來完善方案。

在協(xié)作機(jī)器人的應(yīng)用中，TE設(shè)計(jì)了安全扭矩傳感器，用于集成和提高功能的安全性。該公司稱其傳感器能提供更高的精度和速度，同時(shí)滿足了新的安全要求，解決日益增長(zhǎng)的安全協(xié)作機(jī)器人在制造中的各種要求。

TE Connectivity鈕矩傳感器

TE的扭矩傳感器非常適合用于各種機(jī)器人應(yīng)用。這些傳感器適用于新一代機(jī)器人。安全和精準(zhǔn)的融合成為人類和機(jī)器人之間的高效協(xié)作的關(guān)鍵。

TE產(chǎn)品經(jīng)理Ricardo Garcia表示：“提供下一代傳感器解決方案，來滿足安全關(guān)鍵的應(yīng)用，仍然是我們產(chǎn)品的優(yōu)點(diǎn)。我們的安全扭矩傳感器完美的平衡了對(duì)安全的需求，和人機(jī)協(xié)作需要的準(zhǔn)確性和速度。由于對(duì)串?dāng)_的敏感性低、可定制的機(jī)械接口和標(biāo)準(zhǔn)的數(shù)字輸出，該傳感器可以很容易地集成和應(yīng)用，滿足我們客戶的要求。”

新一代機(jī)器人的連接

由Harwin公司在英國(guó)哈豐-南塘斯學(xué)院(Havant &South Downs)贊助的成立Harwin學(xué)院，是一個(gè)為期兩年的項(xiàng)目，旨在指導(dǎo)學(xué)生的設(shè)計(jì)。涉及學(xué)生接觸機(jī)器人的每一個(gè)元素，從設(shè)計(jì)、組件到系統(tǒng)的完成。

Harwin最近向?qū)W院捐贈(zèng)了一只三菱電機(jī)機(jī)械臂，它的最大到達(dá)半徑為504毫米。還配備有一個(gè)動(dòng)態(tài)伺服驅(qū)動(dòng)的電機(jī)單元，支持六個(gè)軸的運(yùn)動(dòng)。絕對(duì)編碼器技術(shù)允許精確定位和最大的操作重復(fù)性。機(jī)械臂將用于小部件的檢查和裝配。

Harwin主席Damon de Laszlo表示：“我相信英國(guó)未來在世界上的地位，將取決于我們提高機(jī)器人和人工智能技能的能力。”他還表示：“更重要的是，當(dāng)前的工程專業(yè)的學(xué)生必須接受計(jì)算機(jī)編碼和機(jī)器人技術(shù)培訓(xùn)，以應(yīng)對(duì)未來面臨的挑戰(zhàn)。”

促進(jìn)機(jī)器人時(shí)代的來臨，這一切都需要團(tuán)結(jié)協(xié)作才能完成。通過廣大專業(yè)人員的學(xué)習(xí)和研究，才能實(shí)現(xiàn)機(jī)器人的不斷發(fā)展，并將人類的觸角延伸得更遠(yuǎn)。