一種名為YuMi的新型協同雙臂機器人采用獨特的機電一體化設計和創新的運動控制，無需障礙物，保持架和軟件安全區。在開發新設計概念時，旨在使小型零件裝配在技術上和經濟上都可行，目標是使與附近的手動工作單元共存的單元自動化，并在與人類工作人員交互時實現固有的安全環境。

YuMi的設計基于運動控制軟件，速度限制硬件，減輕重量，緊湊框架和14軸靈活性的革命性集成。如果發生意外碰撞，輕型填充鎂合金臂可在必要時在幾毫秒內停止運行，例如，嵌入其集成手中的攝像頭監控直接環境。綜合效果是確保人類同事在生產線和制造細胞方面的安全性。

“即使發生接觸，YuMi的設計也不會傷害人們，”ABB公司機器人業務部裝配和測試業務部經理Nicolas De Keijser告訴Design News。

“柔軟的雙臂和輕巧的設計有助于提高機器人同事的整體安全性。機器人的設計讓人感到安全和舒適。“

“簡單地說，在不太可能發生安全故障的情況下，包括其夾具在內的物理機器人無法造成傷害，”De Keijser說。“適度的機器人速度也讓人類有時間反應以避免碰撞。”

YuMi是ABB聲稱的世界上第一個本質安全，協作的工業機器人。其本質安全設計已被UL列為全球認證。

用于機器人設計的雙臂技術為組裝應用提供了許多優勢。它可以在裝配單元內實現靈活的固定，因為一個臂可以用作夾具，而另一個臂可以操縱零件，并且還允許引導柔性部件。另一個關鍵是YuMi以協作的方式實現高吞吐量，其占地面積小，速度快，精度/準確度高。

機器人本身安全的設計旨在消除圍欄，鎖定或其他障礙物的需要，其伺服夾持器手可以輕松定位，然后引導夾具拾取零件。實時算法為每個臂設置無沖突路徑，并根據所需任務進行定制。如果在不太可能的情況下接觸，則填充物通過吸收力來保護同事。

“如果機器人遇到一個意想不到的物體，例如與人類同事最輕微的接觸，YuMi可以迅速診斷其環境的變化，并在必要時注冊過載，在幾毫秒內關閉運動以防止受傷，”De Keijser說過。

如果YuMi感覺到意外的影響，例如與同事發生碰撞，它可以在幾毫秒內“暫停”正在進行的動作，并且可以輕松地重新開始動作。此外，機器人可以快速診斷其環境的變化，并在必要時記錄過載，在幾毫秒內關閉其運動以防止受傷。當這與浮動襯墊結合時，人類同事的安全性急劇增加。即使具有固有的安全功能，機器人也能夠精確快速地在空間中返回到同一點，精度達到0.02毫米，最大速度可達1,500毫米/秒。

YuMi專為滿足消費電子行業所需的靈活和靈活的生產需求而設計，并且越來越多地應用于其他市場領域，ABB開發了一種協作式雙臂小零件裝配機器人解決方案，包括靈活的手，零件供給系統，基于攝像頭的零件位置和最先進的運動控制。通過使用手持相機，它也非常適合檢查和測試應用。

“自從近兩年前在漢諾威工業博覽會上推出全球市場以來，YuMi已被眾多小零件裝配制造商成功部署，并逐漸成為玩具，手表和書寫筆等行業客戶的選擇，僅舉幾例，“De Keijser說。“YuMi的包裝應用非常普遍，包括將多個部件裝入包裝，組件裝配和易碎材料包裝。”

YuMi的性能和準確性使其成為最適合協作的機器人解決方案，用于處理需要高靈活性和準確性的小零件裝配和其他處理應用。因此，它增加了可以使用協作機器人的整體市場。

憑借其靈活性和快速部署能力，YuMi可以支持和增強從中小企業到大型企業的技術工人的能力，特別是在重復和枯燥的任務中。我們希望隨著新應用程序每天在越來越多的行業中出現，人與機器人之間的這種互動將繼續。

De Keijser表示，小零件裝配的“新常態”是產品數量減少，產品生命周期縮短，交貨時間縮短，以及在最終市場附近定制商品的趨勢日益明顯。協作機器人的極端多功能性使其能夠通過快速重新定位和學習新任務，以與高價值員工相同的方式適應生產環境的變化。新思維是協作機器人將從根本上改變行業對裝配自動化的看法。

隨著機器人系統和解決方案的簡化，它們將變得更易于安裝，調試和編程。簡單的一個很好的例子是引導編程，它允許操作員通過簡單地移動其手臂來完成任務，從最大的汽車制造商到當地的面包師。

前進的挑戰

De Keijser表示，改進協作機器人的易用性和編程將是更廣泛采用的主要驅動因素之一。這將與計算機視覺，人工智能和傳感器技術的進步密切相關，這將使機器人具有更好的感知和感受環境的能力。

“今天的客戶需要機器人系統和解決方案，使人與機器能夠更加接近地工作，簡單易用，并提供有效的工廠管理，”De Keijser說。

考慮到這一點，ABB已經確定了機器人技術的三個發展趨勢，他們認為這將影響未來所有機器人的使用方式：協作，簡化和數字化。今天，由于其靈活性和快速部署能力，協作機器人支持并增強了來自中小型企業或通常被稱為中小企業的技術工人的能力，特別是在重復和枯燥的任務中。

De Keijser說，隨著越來越多的行業每天都在出現新的應用程序，人與機器人之間的這種互動將會繼續。第二個簡化趨勢將使機器人的安裝，調試和編程更容易。簡單的一個很好的例子是直觀的編程，任何人都可以做。最后，有效的工廠管理將依賴于數字化或解鎖互聯網能力的能力。

自YuMi以來的這一年，ABB的團隊一直在學習更多，并了解這項技術的潛力。

“YuMi能夠實現更精簡的自動裝配和物料搬運系統，同時還能管理復雜的應用。與此相關的成本效益正在釋放出這種自動化的潛力，這種自動化可用于許多裝配應用，其中投資回報率不利于更傳統的自動化技術。此外，由于這個原因，我們看到許多中小型企業開始投資自動化，“De Keijser說。