1.2.1 国外协作机器人的发展

1.Universal Robots

2005年，致力于通过机器人技术增强中小企业（Small to Medium Enterprise, SME）劳动水平的SME Project项目开展，协作机器人的发展迎来契机。同年，协作机器人企业Universal Robots在南丹麦大学创立。2008年，Universal Robots公司推出了全球首款协作机器人UR5（图1-1），其本体拥有6个关节，自重为18kg，有效负载为5kg，臂展为800mm，重复定位精度为±0.1mm，具有安装迅速、部署灵活、安全可靠、编程简单等特点。

随着UR系列机器人的异军突起，协作机器人市场的大门被打开，以“四大家族”为首的传统工业机器人企业纷纷将目光投向这一新的领域。同时，许多初创科技企业，如Rethink Robotics、Kinova Robotics等也先后推出自己的优秀产品。

2.Rethink Robotics

Rethink Robotics公司（以下简称Rethink）推出了双臂机器人Baxter及7轴（自由度）单臂协作机器人Sawyer，如图1-2所示。Sawyer机器人臂展为1260mm，有效负载为4kg，可以在狭小的空间内工作。其手臂上集成了视觉系统，使其能胜任高精度贴片和装配任务。同时，Sawyer结合多种新型传感器，保证了操作人员的安全。但是，2018年10月，Rethink宣布破产，其产品及技术由HAHN Group公司收购。

3.KUKA

2014年11月，KUKA公司在中国首次发布其第一款7轴轻型灵敏机器人LBR iiwa，如图1-3所示。LBR iiwa机器人有两个版本，负载可分别达到7kg和14kg，超薄的设计与轻铝机身令其运转迅速、灵活性强，不必设置安全屏障。LBR iiwa轻型机器人具有7个关节，每个轴都配有专用的关节力矩传感器，使得它对周围环境非常敏感。KUKA的LBR iiwa首次实现了机器人和人类之间直接近距离的合作，并开启了KUKA“人机协作”的新篇章。

4.ABB

ABB公司在2015年德国汉诺威工业博览会上将双臂协作机器人YuMi正式推向市场，如图1-4所示。YuMi机器人双臂灵巧，且以柔性材料包覆，同时配备创新的力传感技术，实现了与人类的近距离协作；单臂7轴冗余设计，双臂14轴，由于机身小巧、重量轻、非常灵活，在协作机器人中的运动速度很快；YuMi机器人提供ContactL的接触力控制函数，可实现以通过关节力矩估算的环境接触力为触发信号的动作。

5.FANUC

2016年，FANUC公司推出了CR系列机器人CR-35iA、4iA、7iA和7iAL。CR系列机器人的肢体采用软性材料，将力矩传感器集成在机器人底座上，符合协作机器人的安全标准，并配有运动捕捉功能，机器人手腕部的最大负载达到35kg，可在没有安全围栏隔离的情况下与人一起工作。FANUC CR协作机器人改动了机器人的外观颜色，采用环保型的绿色。

FANUC Robot CRX-10iA和10iA/L，是有着友好流线型外观的轻型协同作业机器人；这两种机型的区别在于可达半径的不同，前者为1249mm，后者为1418mm，负载都是10kg；人的轻微碰触就会使机器人安全地自动停止。FANUC协作机器人如图1-5所示。

6.Kinova Robotics

加拿大Kinova Robotics公司所推出的Gen2 robots是第二代轻量级机械臂，如图1-6所示。3个自由度的手指型夹指是Gen2 robots区别于其他机械臂的显著特征；Gen2 robots既有6自由度产品也有7自由度产品。Gen2 robots协作机器人的结构非常紧凑，内置全关节力矩传感器，使其拥有良好的安全性和人机交互性。

7.Franka Emika

2018年，Franka Emika公司（以下简称Franka）带来了柔顺机器人Panda，如图1-7所示。Panda机器人是柔性、灵敏、智能的轻量级7轴机器人，其力矩传感器具有13位分辨率，可实现精准的力控制，Franka的力控技术继承自DLR（Deutsches Zentrum für Luft-und Raumfahrt），并且在3kg的轻量级机械臂上发扬光大。创始人Sami对碰撞检测有很深的研究。