探索机器人对打磨自动化难点的技术

传统的打磨抛光行业大多采用人工作业，且对工人的技艺和经验要求较高，常见一些从业年限长、手法娴熟的专业“老师傅”。

但随着人力成本的不断上涨，年轻人不再愿意从事重复、劳累、环境对身体有害的工作，因此打磨抛光工种的招工难度越来越大。同时，人工作业效率低下，且存在容易损伤材料、或成果不一致等问题。   那么，在打磨类自动化需求日益增长的情况下，其解决方案中常见的难点又有哪些呢？

对力控能力要求高：打磨抛光本身的工艺难度很高，对机器人综合的力控性能要求也特别高；   方案通用性低：大多数自动化方案工艺测试调试周期长，通用程度过低，无法覆盖不同的细分场景，限制了自动化的价值；   缺少可靠硬件：由于缺少高可靠性的硬件设备，打磨抛光往往也是最消耗机器人本体及周边设备使用寿命的一种应用。

多样化的打磨需求

在上述的方案难点之外，打磨抛光应用还可以按照多种维度分类，最常见的是以工件种类和磨具类型进行区分：

面向平面、曲面、边缘的打磨； 适配主动磨具或被动磨具； 刮磨、磨光、水磨等打磨工艺； .......

当多样化的打磨需求组合在一起，任务就会变得更为复杂，进而对自动化设备主体的核心能力提出了不同程度的要求。

以深度融合了工业级力控技术、机器视觉和先进AI的自适应机器人为基础，非夕从机器人所需的底层能力出发，探索解决打磨自动化难点、满足多样打磨需求的通用“武器”。

高质量打磨抛光所需的底层能力

为了出色地完成一个打磨抛光任务，非夕认为机器人需要具备不同维度的能力，包括：

  曲面跟踪和轨迹学习能力

曲面跟踪

轨迹学习

自2019年起，非夕开始测试机器人与环境接触场景下的曲面跟踪算法，并逐渐将其转化成机器人自动进行轨迹学习的技术。

借由力控，自适应机器人可以很轻易地跟随随机的复杂曲面，自动记录轨迹和压力状态，并利用自学习出来的控制策略执行打磨任务。

曲面贴合能力                                   

大曲率曲面贴合

应用全身力控的方式，自适应机器人可以很完美地进行实时曲面贴合，这也是实现曲面打磨应用的最核心技术之一。尤其是对于复杂的、大曲率的曲面，机器人也可以如同人手一般紧密贴合。  

力位复合控制的动态性能

高速打磨力控（主动磨头&被动磨头）

无论搭配主动磨头还是被动磨头，非夕的自适应机器人打磨方案都可以实现高速打磨，稳定最大线速度可达800mm/s，甚至在某些应用可达1000mm/s。即使末端处于高速动态运动的状态，Rizon拂晓系列的力控精度仍然可以达到0.6N。

抗干扰能力 + 空间灵活度

稳定抵抗各类干扰  

非夕自适应机器人拥有可靠的抗干扰能力，可以有效抵抗各种实际应用场景下的干扰，这一能力所带来的稳定性提升可以保证更高的打磨质量。

此外，拂晓系列本身的七关节自由度设计也使其可以更加灵活地进行空间运动。通过有效避开六自由度手臂必然存在的奇异点构型，自适应机器人能够在足够大的工作空间内实现连续的零瑕疵恒力和变力控制。

编辑：黄飞