特征机器人
学术:小规模，大控制

Six years ago, when Jonathan Coulombe, an electrical engineering grad at Montreal’s École de technologie supérieure (ÉTS), and Ilian Bonev, Coulombe’s then-research supervisor and professor in the school’s department of automated manufacturing, founded their robotics company Mecademic, the idea of going up against industrial giants such as ABB and FANUC wasn’t on the table.

2014年，麦地血症首次阐述了一个名为Dextar的现在停产的小型双臂萨马托，专为教育目的而设计。但事实证明，德克萨尔将更多的制造商吸引了更多的制造商，他们会询问小型机器人是否可以适用于工业中的挑选应用。

“我们不得不解决行业——这是乔纳森愿意从一开始做,但是我不确定我们可能与那些大家伙竞争,“Bonev说,世卫组织还ETS控制和机器人实验室负责人和加拿大研究主席精密机器人。“最终我意识到，我们拥有制造这些小型机器人所需的专业知识。”

因此，这对开发了一个六轴工业机器人，称为MECA500，其有效载荷为500克，腕部中心的260毫米。它的整个臂完全延伸约为330毫米。控制器嵌入机器人的基础中，完整的机器人重量仅为4.5公斤。这是一个整洁的设置，允许MECA500安装在紧密空间中进行测试，质量检测，精密组装，分配和机器跨越制造业，包括电子，医疗设备，汽车，航空航天和制表。

2015年5月，当Mecademic在YouTube上上传了一个演示视频时，很快就得到了积极的反馈。而且声音很大，这个视频已经被观看了近50万次。“每个输入‘小型机器人’的人都会看到我们的机器人，”Bonev说。“这让我们在世界范围内闻名——否则，一个小公司是不可能进入这样一个市场的。”

精确研究

Mexadim的20名工作人员自豪地自豪地让他们在蒙特利尔市中心10,000平方英尺的生产和装配设施中制造了几乎所有的机器人。

该团队购买了一些主要组件，例如处理器。但是，它们本身制造了几件事，包括铝制外壳，以及Maxon Motors的驱动器（Maxon的驱动器对于这种小型应用太大）。Mexademic也在没有库的帮助下执行房屋中的机器人控制器的所有编码。

来自谐波驱动的零隙变速箱赋予Meca500激光般的精度，重复性为5微米(μm)。“如果你打开另一个机器人，你会看到很多空白空间和大型电子元件。在我们的情况下，一切都非常紧凑，”Bonev说。“机器人越大，关节出现的小错误就越多。这就是为什么我们要精确得多。”

为了实现MECA500的极高精度率，逐步使用坐标测量机（CMM）来检查机器人并识别误差，而不是工业机器人制造商（如激光跟踪器）常用的计量设备。这符合公司使用MECA500进行检查的客户的需求。“如果你想检查类似手机的东西，例如或相机，你想以相对高的准确性移动它，”Bonev说。

小规模的重大控制

凭借MECA500底座中包含的一切，没有桌面控制器盒或厚电缆可以抗争。一旦插入以太网电缆，机器人就可以直接通过任何计算机上可访问的基于网络的接口编程。

“我们的理念是，机器人是一个组成部分。这是对现有业务的补充。”“我们想，为什么要像其他机器人制造商一样在机器人内部复制PLC呢?为什么我们不去掉所有不必要的东西，只专注于机器人部分呢?”

一旦插入以太网电缆，机器人就可以直接通过任何计算机上可访问的基于网络的接口编程。

操作人员可以使用自己选择的编程语言，通过TCP/IP协议或EtherCAT向机器人发送命令。需要调整传感器、执行器等输入输出的用户可以使用自己的可编程逻辑控制器(PLC)代替网络软件。

Meca500机器人手臂的特点是在末端关节上可以无限旋转，可以使用一个适配器板安装任何末端执行器。Meca500与SCHUNK合作开发了一种专利微型电动平行抓手——MEGP-25，它可以在Meca500机器人手臂的移动命令中直接进行控制。

在加拿大建造案件

自2016年7月收购了一个CNC加工中心并将Meca500发布给公众以来，Meca500已经售出了500多只机器人手臂，大部分销往美国和欧洲的客户。LNA激光技术公司是一家总部位于罗德岛的光纤激光焊接和切割系统生产商，它使用的Meca500机器人配备了定制的末端执行器，用于机器护理。

加拿大市场对公司疲惫不堪。“在各州，[制造商]即使是一个小公司，也准备好承担风险，即使是新的东西，即使是新的东西，”Bonev说。“许多客户刚刚在没有看到它的情况下买了机器人。在加拿大，人们需要更加说服并有案例研究和演示。“

因此，Mecademic计划雇佣一名负责魁北克(可能还包括安大略)的销售人员，负责将产品带给决策者。Bonev说，决策者在实施自动化时可能比较执着，而不是工程师。“工程师们并不害怕机器人。这可能是管理层的问题。”“他们认为这更有风险，尽管机器人已经存在了50年甚至更久。但现在有太多案例研究了。”

“在各州，[制造商]即使是一家小公司，也准备冒险承担风险，即使是新的东西。许多客户刚刚在没有看到它的情况下买了机器人。在加拿大，人们需要更确信。“

案例分数：一个麦地血症客户获得大型订单，需要制造更多零件。在制造过程中使用MECA500机器人手臂允许客户替换四个运营商的工作，他们将非常缓慢地执行特定任务，并具有很多错误。运营商本身尚未更换 - 他们刚刚被重新分配到生产和质量控制中的其他任务，这些任务不易自动化。客户告诉公司其投资回报是六个月。

“即使没有任何训练，人类，也非常灵巧并且具有愿景。我们可以做一些非常难以自动化的东西，“Bonev说。“但是人类运营商永远不会做检查。人类操作员永远不会将手机恰好放置一毫米。所以问题不是，我们是否继续用人类做到这一点，或者我们投资机器人。问题是，我们是否用固定的自动化执行此操作，或者我们只是购买六轴机器人？“

通过返回其开端，逐步建立了它的小型机器人成功 - 该公司在今年晚些时候推出了一个微型工业围巾机器人，可以水平地或天花板上安装。与MECA500一样，Scela机器人还将采用简化的设计，具有嵌入式控制器，但随着其超快速的速度，将更好地针对小型拾取和放置应用进行优化，例如电子组装和医疗设备制造业。

Bonev表示，作为一名教授，他对他提出了如何优化其机器人应用来说是很重要的。

“即使有一天机器人变得更加智能，你仍然需要知道如何使用这种智能。你仍然需要优化一个机器人单元——这可能是为什么在加拿大我们仍然难以实现机器人的原因之一。而是需要进行如何正确使用机器人的教育，”他说。

“实施机器人并不那么容易。你不只是把它拧在那里，然后教它。您必须设计机器人牢房。它必须安全;它必须优化。没有关于这个的教科书。没有课程。你没有在大学里学习这个;你自己学会了这一点。这是我们想要教育人们的东西。“

本文最初出现在2019年秋季版本中机器人内幕，由此产生的季度电子书制造自动化．