如何評價ABB最新發布的兩款協作機器人
新年禮物——ABB釋出新協作機器人
正月沒過都是年！ABB趕著元宵給大家送了份新年禮物，全球同步推出全新GoFa和SWIFTI系列協作機器人，再加上原先已有的雙臂YUMI和單臂YUMI，ABB在協作上的產品佈局變得相當有意思。本期就和大家聊聊如果評價ABB最新發布的兩款協作機器人以及ABB展示出來的產品佈局。
因為所以內容均來自ABB的公開資料以及根據公開資料的猜測，若有說得不對的地方，歡迎指正。
ABB協作機器人盤點
雙臂Yumi
作為ABB全球釋出的第一款協作機器人，大家現在已經非常熟悉，這款在2015年釋出的協作機器人產品，在當時確實非常驚豔，更驚豔的是早在2021年Yumi就拿到了德國紅點“Best of the best”設計大獎，人形雙手環臂的招牌動作使其與人的距離更接近了一步。
即使放到現在6年過去了，Yumi仍是可圈可點。在中國可見的協作中，Yumi也是唯一可見的量產的雙臂協作機器人。而且從設計角度來說，Yumi居然採用的是倒推的方式，一開始就往最難最全的方向走，
不但是協作，還是七軸；不但是七軸，還是雙七軸；不但是雙七軸，還帶視覺；不但帶視覺，電控櫃還一體；不但機電一體，還有豐富的選配件
。
而且，據說YUMI的設計團隊還是中國人。
所以雙臂Yumi釋出後，才釋出的單臂Yumi。學霸都喜歡從最難的題開始解麼~~~~~
雙臂Yumi特點：協作、雙七軸、帶視覺、機電一體，豐富的選配件。
單臂Yumi
單臂Yumi其實就是雙臂Yumi取其一臂單獨變成一個產品，電控櫃自然也與本體分離了。因為手臂結構相同，所以我們詳細看看單臂Yumi的特點。
小負載
。Yumi的負載很小，只有500g，臂長也只有500mm，而且手臂不能承載，這也限制了Yumi只能用於很小的工件的裝配或分揀之類。
高精度
。Yumi的重複定位精度是0，02mm，這在其他協作機器人中是很少見到的。其他的基本是0。1mm的級別。即使這幾年其他家的陸續有提高，但也基本是0。05mm或者0。03mm居多，0。02mm堪比工業機器人。
非中空
。Yumi的高精度也其關節設計有關，並沒有採用協作標配的中空無框電機+中空諧波+剎車+驅動器的設計，而是採用工業機器人常用的伺服電機+直插諧波的方式。這種設計的優勢明顯，裝配相對容易，剎車牢靠，電機成本也較低（當然不要跟國產比成本）；相應的劣勢也很明顯，因為非中空，手臂裡也沒有驅動器，因此像工業機器人一樣，從末端到基座，線纜的數量是疊加的，這樣一個是限制了關節的旋轉角度，另一個也給佈線增加了難度。從公開的圖片中可以看到，關節間應該是採用了雙C形的佈線方式，但細節上有不少工藝的設計，空間使用算是用到極致了。
低防護等級
。因為非中空的緣故，Yumi並沒有追求高防護等級，只有IP30，這也Yumi面向的應用場景一般工況良好也有直接聯絡。這麼貴的機器人那還不得好好侍候著。
無力感測器
。Yumi並沒有配備關節力感測器，而是採用電流環的方式實現力控，同時，為了更加安全，Yumi的外圍包裹了較軟的材料。許多體驗過Yumi的人都會覺得Yumi的力控體驗很好，以為有力感測器輔助，其實除了ABB在力控的演算法較好之外，另一個主要原因是Yumi很小，所用的電機減速機也小，摩擦力也小，因此動力學辨識相對更準一些。但是因為沒有力感測器，也就無法實現精準力控，因此我們看到的Yumi的Demo一直沒有這體現。
CRB 15000
主角來了，CRB 15000 是本次ABB釋出的協作之一，取名GoFa，取義Go faster， Go further than ever。接下來我們來看看CRB 15000 的特點。
外觀簡潔
。CRB 15000 相比Yumi確實要弱得多（畢竟Yumi顏值爆表），但從結構與配色來說，比較簡潔。
構型
上CRB 15000 並沒有採用現在市場上最多的UR構型，與Yumi的構型更相似一些，主要是J3關節旋轉軸與J4關節旋轉軸不交叉，J5、J6關節旋轉軸也不交叉，猜測除了J4關節放後面重心靠後之外，也可以比較好的
避免奇異點
。
負載5KG，臂長950mm
。這個對UR5的針對性就很明顯了，負載相同，臂長比UR5長100mm。但是末端線速度上感覺ABB標得保守了，只有2。2m/s，而UR5是3m/s，實際應該可以更快。精度0。05mm相比UR5 0。03mm稍低一點，但是重複精度我認為不太好直接對比資料，都是參考國標，但是測試手法可能不盡相同，結果就可能不太一樣，因此不做評價。
指標燈與按鈕
。指示燈與按鈕現在也算是協作的標配了，不過ABB的燈的語言稍簡單，這一點略失望
（後面會再講到）
。按鈕的設計ABB採用了自定義的方式，即6軸的2個按鈕由客戶自定義按鈕的功能，這個設計挺人性化。但是按鈕為什麼沒有放到末端法蘭而放到6軸這點是個小遺憾，因為按鈕放到末端就可以實現單手示教程式設計，而放到6軸上，就可能雙手配合操作了，當然放到末端也會增加設計難度，所以不知是因為設計難度的取捨還是有其他考慮。
不大的關節範圍。
不知出於什麼原因，CRB 15000標稱的關節範圍只有正負180度，這與iiwa相似，iiwa的關節範圍還更小點。不知是否由於加了力感測器線更多所以佈線更困難，不像UR 標正負360度，當然國產仿UR也都這麼標。老實說UR這個標法也有點爭議，一個是像2、3關節這種標了也沒用，根本跑不到就自己打自己了，其他關節除了6軸，其他也極少會轉這麼大角度，而且，最關鍵的是，萬一有個應用多個關節都要跑正負360度，對線纜的壽命是極大的挑戰。所以這一點上，ABB的標法還是比較實在，不攀比。
帶關節力感測器
。根據官方介紹，CRB 15000是帶關節力感測器的，這表現了實現精準力控的硬體條件的已經具備了。不過目前對於這方面的展示也尚未看到。
易用性。
作為協作，容易上手自然必不可少，ABB憑藉這麼多年的積累與強大的研發能力，這一點自然不在話下。
CRB 1100
剛看到釋出會照片時愣了一下，這貨看起來也不像協作啊，而且怎麼看著這麼眼熟。於是去查了下ABB官網，這不正是前不久釋出的 IRB 1100麼！再仔細看了釋出會介紹，原來如此。
這款協作採用了不同的安全策略，把
速度與安全設計分離
。常見的協作都是接觸式，即由本體去感知人體碰撞時的力並且及時停止，不管是電流環控制，還是力感測器，還是電子面板，都是這個策略，即使是越疆的協作，雖然是非接觸式的電子面板，比接觸式的稍好一點，但還是解決不了盲點的問題，畢竟此時人與本體直接接觸或者距離很短，即使有精準的力控，萬一機器人末端拿的是鋼針而碰巧湊過去的是人的眼睛呢？而且協作機器人經常被詬病的就是其犧牲了效率與精度。
為了解決工業機器人與協作機器人中間這條鴻溝，CRB 1100 就把速度與安全分離。速度方面，保留了工業機器人的設計，即CRB 1100 其實就是IRB 1100，只不過加上了四軸上做互動的燈，以及末端的“可拆卸引導式程式設計裝置”，估計是個6D滑鼠吧。於是CRB 1100 可以達到工業機器人級別的 5m/s 以上，IRB 1100 怎麼用，它就怎麼用。
而安全方面則是採用了
鐳射掃描器
的方式。一開始看照片時，看見而且有個油菜黃的東西怎麼那麼像AGV的鐳射雷達。再一查，好吧，正是SICK的安全鐳射掃描器 microScan 3。而且，前面說油菜黃也 不是隨便叫的，這可是官方叫法，是不是很有畫面感。原理也有簡單，就是透過鐳射掃描器感知人體，沒人時，高速運動，有人時機器人暫停。這樣一來，既滿足了工業需求的高速，也滿足了協作的安全。
這種策略其實並不是ABB首創，之前講過Fanuc的大負載協作也採用了相似的策略，不但監測人體，表面還有緩衝材料，滴水不露，號稱最大負載的協作機器人。但是小負載的機器人中，我所知道的產品化的應該就ABB這款了。
不過這款產品從認證的角度來說，確實通過了協作相關的安全條例，是一款安全的機器人，但若是細究協作的協同合作的話，這裡也有點爭議。畢竟看起來，這款其實相當於加了一個隱形圍欄，以及機器人是用鐵圍欄包起來，後來有了安全光柵，把門變成隱形的，
ABB這是把圍欄整個去掉了，變成隱形的，但只要人一靠近機器人，機器人就停了，所以嚴格來說並沒有達到人與機器人共享工作空間，更沒有達到協同合作的地方。
當時這事也不能抬扛，前面講即使有精準力控萬一拿個針戳到眼睛也不得救，而CRB 1100 要是末端拿到刀不小心甩飛出去，人又剛好走過~~~~~那也沒防不勝防。要講武德，不抬扛。不過 CRB 1100採用鐳射掃描器確實也有盲區，
SICK這款產品最大掃描角度是275度，也就是說還有85度的範圍是鐳射掃不到的
，這個範圍必須設計是人無法進入的，這也問題不大，本來CRB 1100 這種構型就是非對稱的設計，背面工作很少會用到，估計CRB 1100 的手冊會特別強調這塊小空間的防護，不然萬一客戶忽略了這個盲區，後果不堪設想。
Roberta
前面在介紹CRB 15000的時候賣了個關子，說他互動燈的資訊有點少，只是幾個狀態，能傳達出來的資訊是有限的。這是因為早在2015年的時候，除了Yumi，ABB還顯示了另一款協作機器人，Roberta。這次看到ABB亮出了協作機器人家族合照才發現少了一直以來少了一個身影。
Roberta是AB在2015年收購的一家初創公司Gomtec，當時跟Yumi展出時，大家都在評論Yumi與Roberta形成了很好的搭配，Yumi負載小，做精細動作，而Roberta負載大，價格低，可以攻另一塊市場。只是後來就沒看到Roberta的身影了，尋找Roberta的資訊，連結都會跳到ABB的官網，然而，ABB的官網上卻沒有Roberta的一席之地，最終還是別人家的孩子。
回到Roberta身上，該系列目前查到有3個不同的負載，4KG，8KG，12KG。要注意這個負載定義對比UR還是相當有意思，UR最早是有UR3、UR5、UR10，而Roberta每一款都比UR負載要大一點。而且在2015年，12KG負載的協作機器人還未看到，也就這兩年才有負載超過12KG的協作機器人出現。（Fanuc等這種工業機器人變種來的不算），所以ABB收購Gomtec還是非常有眼光的。
另外Gomtec本身的背景也非常厲害，雖然只有25名員工，但創始人Bernd Gombert 在德
國航空航天中心
工作了十來年，他的專案之一是開發LBR。是的，又是DLR，又是LBR！
如果你對LBR不熟悉，沒關係，你一定知道iiwa
，最強協作機器人。所以真的非常有意思，
協作機器人的高階梯隊，iiwa、Franka、非夕、思靈、Roberta，都跟DLR有千絲萬縷的關係，不是校友就是徒子徒孫，影響力可見一斑
。
不過在力控上面，Roberta並沒有走他校友們的路線，沒有加關節力感測器，而是採用電流環的方案，這也大概為什麼在2015時大家都說Roberta便宜。但若要精準力控，Roberta也有扭矩感測器可選，滿足了不同客戶的需求。
重點來了，燈的問題。Roberta在末端也有互動燈，但是像是流水燈，可能透過不同的顏色以及不同的閃爍方式表達不同的狀態，相比單調的顏色變換要好看得多。
而且示教程式設計的互動也與其他家不同（據說用到的KEBA的系統），手臂末端並不是按鈕，而是滑動或者說拔轉的方式，具體可能得看看影片才比較清楚，很遺憾只親眼看過一次，也沒來得及弄清用的什麼結構。
總的來說，Roberta走的是親民路線，與UR一樣採用電流環，一樣有扭矩感測器的選配適應不同需求，但是從外觀設計與本體的互動設計來看，Roberta還是走在UR前面，直到現在UR的本體上也沒有燈也沒有按鈕，所有的互動都在示教器上做。可惜這麼些年過來了，UR倒是憑藉豐富的配件與不斷改善的軟體互動一飛沖天，Roberta卻淡出了人們的視線。
也不知道CRB 15000 的設計是否有吸收了 Roberta的技術，反正即使是放到現在，Roberta系列的設計仍然非常有競爭力，而且個人認為即使有了CRB 15000，Roberta似乎仍能形成互補，競爭價效比上，Roberta的設計要更好一些。
從ABB的產品看戰略
從ABB的協作家族來看，雖然本次釋出的兩款產品在技術上並沒有太多驚豔的點，畢竟協作現在也不稀奇，所以從技術來說不算驚喜（這並不是在貶低這兩款產品的技術，技術含量絕對是很高的，特別是CRB 1500 關節力感測器設計與標定，還有CRB 1100 安全策略在軟體上的實現都挺難，而是大家的ABB的期待太高了）。但從產品佈局上，ABB在協作上的佈局野心勃勃，讓人不得不服，不同負載，不同安全策略在不同產品上的都用上了，別人都是隻選一條路，大多數也是先易後難，ABB直接把賽道都佔了。小孩子才做選擇，大人我全都要！！
這確實很ABB，客戶要什麼我有什麼。Yumi滿足了單雙臂的小零部件生產；CRB15000 滿足了大負載長臂展的需求（估計CRB 15000 後續應該也會變成不同負載與臂展的系列）；而CRB 1100就更實在了，滿足了大部分看中協作的安全又嫌棄協作效率低的客戶，而且按我的理解，CRB 1100的安全策略可以套用到其他工業機器人上，這樣的話，工業機器人與協作機器人之間這座橋就建立起來了，所有原來ABB工業機器人的客戶都是CRB 1100的潛力客戶，推廣起來就容易很多（當然，價格會不會是影響因素還不好說，不知道CRB 1100比IRB 1100貴多少）。
根據公開的資訊 ，CRB15000 帶六個關節力感測器，售價還不到20萬，價效比比URe要好得多，直逼國產幾家帶力感測器的廠家。所以CRB 15000的競爭力也非常強，UR心裡苦啊。
上有德航學院派牢牢佔據醫療等高階市場，下有國產價效比派追著後面打成本
，老子只能德航那幫傢伙比規格全，跟國產價效比派比易用性跟配套，畢竟論協作應用場景的豐富性，沒人能跟UR比，人家掌握著工藝跟軟體呢，協作這塊大蛋糕目前還是牢牢被UR切了一大半，協作的先驅之一（還有可憐的Rethink）確實不得不服。另一方面，CRB 15000 直接把帶力感測器的六軸協作打到了20萬以下，國產也難受了。
單臂、雙臂、電流環、關節扭矩感測器、接觸式、非接觸式、六軸、七軸，協作能想到的方向ABB幾乎都上了
。有市場、有人、有錢、有技術、有眼光、有魄力，縱觀業界也還沒有哪一家能像ABB這麼鋪賽道。且看豪橫的ABB後續如何發力，也許借用協作機器人，能與老大拼一拼，也未可知。
期待ing~~~~~
