新概念機器人及其關鍵技術

航空制造的特點決定了必須針對特定部件和工藝定制開發制造機器人，當前還有一些領域亟待新型機器人解決方案以提升效率和精度，如狹小空間裝配、極端尺寸裝配；同時，還存在一些不能完全由機器人替代人類完成的任務，需要人類和機器人在同一區域共同工作。新概念機器人分為兩類，即新構型靈巧機器人和自主式協作機器人，兩者之間依具體任務也可能存在交叉。

新構型靈巧機器人

面向航空制造的新構型靈巧機器人主要包括柔性關節機器人和并聯運動機器人，它們最大的特征在于不同于傳統工業機器人的構型，以獲得更大的運動自由度。

柔性關節也被稱為“蛇形臂”，一般可以驅動30倍于直徑的臂長，其挑戰在于如何輸送能量，以及在緊湊的結構中實現高動力輸出。蛇形臂采用不銹鋼線纜連接機器人的各個關節，將機器人基座內多達50個無刷換向直流電機的機械動力輸送進蛇形臂，在產生足夠扭矩的同時讓每個關節可以獨立旋轉90度角。

并聯運動機器人是一項專利技術，突破了以往機器人自由度只能以串聯方式得到的限制，也解決了以往并聯構型無效自由度多、關節結構復雜、制造困難、剛性要求高、無間隙以及成本高等挑戰。并聯運動機器人實際上構成了一個金字塔形移動的三腳架，通過3個并聯執行器依次連接2個串聯執行器和1個末端執行器，以6個節點形成10個自由度，更好地實現了柔性與剛性的結合。