人机交互需求:协作机器人需要与人类近距离协作,一旦发生碰撞,较轻的质量和低惯性可减少伤害风险。机身重量轻意味着动能更低,符合安全标准(如ISO 10218、ISO/TS 15066)。
力/扭矩传感器:协作机器人通常配备高灵敏度力传感器,能实时检测外力并停止运动,无需依赖重型机械结构来保证安全。
负载能力低:协作机器人负载通常为3-15kg,而工业机器人可达数百kg。轻负载允许使用更轻的电机、减速器和结构材料(如铝合金、复合材料)。
工作范围小:协作机器人臂展较短(常见1-1.5米),无需像大型工业机器人那样需要重型骨架支撑长臂展。
轻质材料:协作机器人广泛采用铝合金、碳纤维或工程塑料,而工业机器人多为铸铁或钢制结构以承受高负载和长期高强度运行。
紧凑型驱动:协作机器人使用高度集成的谐波减速器或轻量伺服电机,工业机器人则可能需要大型齿轮箱或液压组件。
低功耗设计:协作机器人注重能效,轻量化可减少电机功耗,适合频繁启停的协作场景。
速度限制:协作机器人速度较低(通常≤1m/s),无需重型结构抵抗高速运动的惯性冲击。
工业机器人:用于汽车焊接、搬运等重载、高精度任务,需要刚性结构抵抗振动和长期磨损。
协作机器人:从事装配、包装等轻量任务,灵活性和安全性优先于负载能力。
某些高负载协作机器人(如FANUC CR-35iA,负载35kg)会比轻量工业机器人更重,但这类设计会通过增加安全措施(如软性外壳、功率限制)来平衡重量与安全性。
协作机器人的轻量化是安全、负载、材料和场景需求综合作用的结果,而工业机器人的重量源于其对高强度、高精度和耐久性的要求。两者设计目标不同,因此重量差异显著。