1引言

現今的機器人科學技術已獲得了飛躍性的發展。機器人已成為可與人類互動的助手，而不再是只能執行明確預設程序的機器；它不需要再被禁錮在隔離屏障或光柵后，而是可以自由移動，同時還不會威脅人身安全。好萊塢影片“鐵人”已提前向我們展示了這類機器人。在影片中，主演小羅伯特·唐尼身邊便有這樣一臺機器人臂。作為他的助手，這臺機器人臂可根據他的需要為他拿著焊錫，也可以自行擰螺絲或將他需要的工具遞給他。

2包裝在人造皮革內的機器人

上述場景很快便會成為現實，這同時也是F&PRobotics這家年輕的瑞士公司的努力方向。該公司的20名員工共同研制出一臺機器人，它的出現可能徹底改變人類與機器之間的勞動關系。這臺機器人臂的標準尺寸為1.1m高，作業半徑為80cm，并配備有六個自由度。這臺P-Rob（即Personal-Roboter，個人機器人）采用鋁質結構，其外層包裹著高級人造皮革套，給使用者一種舒適的感覺。“我們希望通過P-Rob將個人機器人提高到一個全新的水平”，F&PRobotics的首席執行官HansruediFrüh如是說。他對該機器人的應用范圍已經有了清晰的想法：實驗室及工業自動化領域將會是這種機器人大顯身手的合適場所。“在這些地方，機器人可以操作容器或試管，或者用于質量控制”。結合新開發的軟件，它還可以識別、抓取并操控物體，同時還能夠感知周圍環境，這樣在有人靠近時，就能作出正確的反應。如圖1所示。

圖1 配備六個自由度的P-Rob 1R（右）和它的小兄弟1U

3機器人能夠具體情況具體分析，并采取它認為最適當的應對措施

按照F&PRobotics公司的思路，這僅僅是一個開始。在不久的將來，P-Rob就可以與其它機器人臂或與人類互動合作，并能夠識別人類的社交行為，從而成為能自主工作的機器。“我們的機器人能夠具體情況具體分析，并采取它認為最適當的應對措施”，HansruediFrüh說。舉例來說，這種機器人將來能在生產線上自行排除故障而且不會關機，而不像現在，一遇到意外情況就關機。HansruediFrüh還想像得到在未來的五至十年內，他的機器人將被用于完成家務、烹飪食物或執行其它工作。“我們的想法是制造一種智能型互動機械臂，它既安全又可靠，不是被當作機器，而是被看作助手或朋友。”如圖2所示。

圖2 機器人的頭部可以裝配各種夾具

4無刷DC電機確保動作精準

F&PRobotics公司采用麥柯升的無刷直流驅動裝置來驅動機器人臂。P-Rob的關節和夾具中采用了多達八臺直徑45mm和90mm、功率70W和90W的EC盤式電機。這種電機力量大、結構緊湊，而且散熱性好，是機器人技術領域的最佳解決方案。“我們認為，這種電機的扁平結構正是其最大的優勢”，HansruediFrüh說。與麥柯升傳感器組合使用，這種盤式電機還可以用作極佳的測力計，因為根據驅動裝置內的電流強度可以很容易地測定轉矩。控制簡單、便于操作是這家年輕的瑞士公司最為關注的問題。P-Rob只需要一臺筆記本電腦便足以進行操控和編程，也正是這一點引起了許多潛在客戶的興趣?，F在，這種新型機器人臂的第一批項目已經啟動，其它項目也會很快跟進。毋庸置疑：未來的工業和家庭生活將會越來越多地受到人類與機器人的互動合作的影響。F&PRobotics公司與maxonmotor公司則走在了這種發展趨勢的前端。