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◎ 从插拔到换型，机器人进厂拼什么？

△ 撰文：董志洋

15分钟，是思灵在今年工博会上给出的汽车线束工位整线换型时间。而换一款线束，机器人要重新找准线材，模块化工装和相连设备也要切换流程。

同一届工博会上，非夕让机器人在车底凭力觉寻找四轮定位螺母；珞石先用3D视觉定位光模块和接口，再利用力反馈修正插拔动作。

工件和工序不同，企业对手臂、关节及控制系统的选择也随之不同。

找准位置，还要控制住力

汽车进入四轮定位工位，停靠位置、车重和悬架状态会影响拉杆、螺母与调整工具的相对位置。非夕的机器人沿用人工工位，先接触拉杆，再借助力觉往复搜索，让工具找到与螺母结合的位置。

开始调整后，机器人在转动方向保持刚度，在其他方向保持柔顺，使工具持续贴住工件，减少滑脱和异常受力。这套四轮定位方案已在多个汽车工厂批量落地，力控贯穿找位、接合和转动。

珞石展示的光模块插拔，则从视觉找位开始。xMate ZR系列与新一代ZR6先用3D视觉确定光模块和接口的位置，机械臂接近接口后，依据接触时的受力变化微调位置和角度，完成插拔。

智元也把光模块插拔带到了工博会，精灵G2利用力控臂和关节扭矩传感器控制插拔时的接触力度，让模块进入接口，同时避免刮伤接口上的镀金触点。

而在缸盖装配工位，精灵G2通过腕部相机识别气门位置，力控臂在抓取和装配时纠偏，将气门尖端与缸盖孔位的配合误差控制在0.5毫米以内。装配过程中，它还能旋转、侧倾腰部，调整手臂与孔位的相对位置，无需移动底盘。

插拔和装配要在接触中找准位置，叶片磨削则要让工具沿着曲面持续贴合。

非夕与埃斯莫合作的“天工”工作站面对复杂曲面、较软基体和薄硬涂层，机器人沿叶片表面保持工具贴合，在线检测加工结果后，再调整磨削参数。

工具在曲面上移动时，接触状态会变，检测结果也会影响下一步怎么磨。这道工序把受力控制和加工质量连在了一起。

先看工件，再决定用哪只手

大寰在工博会同时展示了三指的UDH-3-7，以及两款同为五指、主动自由度却不同的灵巧手，三款产品各有展台展示任务，手指数量和关节分配也不相同。

UDH-3-7有7个主动自由度，拇指可在180度范围内旋转。展台上的机器人用它搬运料箱，抓取毛巾、小盒和圆柱体；产品公布的整手最大负载为15kg，最大指尖力为50N。

拇指位置能变化，三根手指便可针对不同形状的物品重新建立接触。料箱提拉与毛巾抓取对手指的要求并不相同，这组演示把构型变化放进了实际动作。

新品ADH-5-13采用五指、13个主动自由度，拇指、食指和中指各有3个，无名指和小指各有2个；食指、中指还可以侧摆。它重约700g，整手最大提起负载20kg，各主动关节可独立控制并反向驱动。

ADH-5-13的指尖集成触觉传感器，兼容电子皮肤、六维力和视触觉等感知方案，传感器与单个模组均可更换。

同为五指，大寰的ADH-5-6只有6个主动自由度、11个总自由度，重量约560g，支持掉电位置保持。展台上的机器人用双手取下、转移并递交帆布袋。

一只五指手放入更多独立关节和触觉感知，另一只保留五指外形、用较少主动关节完成取放与递送。加上能调整拇指位置的三指手，大寰为不同操作提供了三种末端配置。

此外，在本次工博会上，慧灵的新品eHand-20走的是另一种配置：五根手指各有4个主动关节，整手20个主动自由度、重650g，最大提拉负载5kg，起售价9999元。产品支持关节反驱、力位混合控制，并提供Python与ROS开发接口。

20个主动关节需要逐个控制，开发者还要把手接入现有程序。慧灵一并提供Python和ROS接口，让研发团队能够从关节动作开始开发操作任务。

灵巧手之外，机械臂还要给相机和工具留出位置。

越疆VEGA 7用七轴冗余，在保持末端位姿时调整肘部；相机GMSL线缆从手臂内部通过，末端可以给工具供电，全关节扭矩传感器与抱闸分别用于感知接触和断电保持。

灵猴AR7-R700单臂自重与额定负载均为7kg， 采用异面十字交叉手腕， 关节内置扭矩传感器和GMSL线缆，末端六维力传感器可选。同期发布的液态单目相机重20g，变焦响应小于1毫秒 ，可装在头部或手部，对焦远近不同的目标。

国华智能的新七轴力控臂使用自研力控谐波关节，额定负载5kg、工作半径850mm，并采用统一EtherCAT接口。 除整臂外，国华还展示了谐波、行星和直线关节模组。

手臂的运动与力反馈还要靠关节实现。

威灵的力控一体模组集成力矩传感器、无框力矩电机、谐波减速器和控制器，力矩感知分辨率为0.02N·m、力控带宽100Hz、采样频率1000Hz，并用非线性摩擦补偿与自适应惯量辨识调整控制。

威灵还展示了无框力矩电机、人形专用谐波减速器与RV、MC摆线减速器。

无框电机使用分块定子、真空灌封控制温升；MC系列面向轻负载工业机器人，MCH系列面向人形机器人的髋、膝等抗冲击要求较高的关节。

关节能感知多小的力矩变化、以多快速度调整输出，以及运行时怎样控制温升，都会影响手臂持续执行接触动作。

多条手臂，工位怎么分工

手和关节确定了单个执行端的运动方式，一座工位还要安排多条手臂如何配合。

飒智的六臂玄甲在汽车零件装配演示中完成抓取、对位、压装和锁螺丝；另一套四臂搬箱方案，则由下方双臂稳住箱体，上方双臂取放物品。

四臂搬箱把稳定箱体与处理箱内物品分成两组动作，六臂装配则让抓取、对位、压装和锁付在一套工位中连续衔接。手臂数量增加之后，要看企业把哪一步交给哪条手臂。

飒智还展示了四臂手机测试工位：上方两臂夹住手机、插拔充电接口，下方两臂点击并滑动屏幕，几项动作在同一工位并行进行。夹持、插拔和触控被分给不同的手臂，手机的位置要保持稳定，也得给下方手臂留出触控空间。

珞石更是公布， 今年 其人形力控臂交付已突破一万台。

在整机端，逐星H轮式人形机器人于工博会展示了料箱识别、抓取、放置与转存，双七轴臂和全向底盘参与连续的物料流转；珞石介绍，相关应用已进入舍弗勒工厂等制造场景。

智元新展出的精灵G2 Max同样用双臂搬运料箱。它先识别料箱规格和堆叠状态，再规划抓取路径，完成取箱、转运和码垛；七自由度力控臂的单臂负载为19kg、双臂负载38kg，峰值负载可达50kg。

精灵G2 Max的垂直作业范围为0.1-2.5m，底盘支持蟹行和原地转向，以便接近不同位置和高度的料箱。它还配备2070 TFLOPS端侧算力、Genie Studio 2.0平台，以及可热插拔的双电池，支持自动回充换电。

汇川的轮式人形则在汽车焊装示范单元中与视觉系统和弧焊机器人配合，负责工件上下料、复位，焊接交给弧焊机器人。它配备七轴仿生臂、力控、全身液冷和可热插拔电池，进入的是与已有设备共同工作的生产流程。

中科第五纪的纪灵-S1身高可在1610至1890mm之间调整，整机19个自由度不含末端，单臂额定负载5kg，并支持末端模块化快换。高度与工具都能调整，为不同位置的装配、分拣和物料操作提供配置空间。

换产品之后，工位怎样继续运行

思灵的Diana3 Duo在线束工位完成理线、排线和扎线，视觉、力控与模块化工装共同参与。Agile Core连接机器人、视觉、力控设备、移动平台和PLC；整线换型时，工装配置与设备间的协作方式也要一同调整。

15分钟换型，把“适应不同任务”落实到整条工位。新线束进入产线，机器人需要重新对准物料，工装和控制设备也要配合，单独换一段手臂轨迹无法完成整线调整。

值得一提的是，智元精灵G2在均普智能产线上承担汽车安全带卷收器金属外壳上料。面对反光金属件，它先识别工件，再抓取并放到指定位置；位置判断和落点控制在小于1mm的精度范围内，单次作业不超过13秒，成功率稳定在99.9%以上。

在龙旗科技南昌工厂，精灵G2用36小时完成平板量产线的集成并线，单班次处理约3000台，连续并线6天的任务成功率达到99.99%。它还在均胜电子承担三销定位柔性装配，最快节拍为12.97秒、成功率为99.9%。

9月24日，智元宣布第2万台通用具身机器人量产下线并交付，从第1万台到第2万台用时约半年。

这些产线任务背后，智元用Genie Studio Agent将视觉感知、运动控制和力控调节编排成作业流程，熟练情况下，两三小时可以跑通一整套作业部署。

国华智能在整机交付前，还会完成制造标定、场景训练和运行测试；珞石在交付力控臂之外，也提供面向机器人任务的ROKAE-Brain模型平台和玄和iNex控制平台：前者采用快慢脑部署框架，并针对装配、检测和插接任务训练技能，后者提供全关节力控、全身控制以及SDK、API、ROS2接口。

非夕与新智具身合作的内存插接演示展示了另一项训练需求：当操作逐渐遮挡视觉，N0-VTLA结合视觉、触觉、语言和动作信息，利用接触反馈继续修正插接动作。

此外，非夕的Flexiv Trainer还提供双臂遥操作采集、数据整理和模型训练工具。

地瓜机器人的RoboGo把数据采集、训练、仿真验证和端侧量化部署放进同一开发流程，已经为泛宇智远等数采企业提供私有化部署。旭日S600则面向具身任务，服务的企业涉及焊接、线束装配、巡检和分拣等方向。

进厂之后，工厂的生产系统还要接收这些设备的状态和结果。

库卡开天KAI接入机器人、移动设备及产线数据，在数字孪生中验证决策，再向真实设备下发指令；汇川将工艺知识、设备图谱和生产数据接入工业控制与网络系统，支持设备之间的协同。

写在最后

逛了一圈工博会，现场的展品已经把工艺适配写进了产品设计：拇指怎么移动，手腕给工具留下多少空间，关节怎样反馈受力，多条手臂怎样分工，都在产品阶段作出了选择。

到了工厂，换一种工件，机器人就要重新找准位置、调整抓法，并与工装和产线设备配合。

能把这些环节接起来，才算真正完成一道工序。

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