delta并联机器人的应用发展

一、应用前景

　　30年前，比尔•盖茨毅然弃学，创立微软，成为个人电脑普及革命的领军人物;30年后的今天，他分析，目前机器人行业的发展与30年前的电脑行业极为相似,机器人正经历“PC式发展”之路，因此，他预言，机器人即将重复个人电脑崛起的道路，点燃机器人普及的“导火索”。我们相信，这场革命必将与个人电脑一样，彻底改变这个时代的生活方式。

　　另外，英国经济学家保罗麦基里认为，以互联网、新材料和新能源为基础，以“数字化智能制造”为核心理念的第三次工业革命浪潮已经到来，而“数字化智能制造”的主体就是工业机器人。当前全球社会组织形式和经济发展正发生深刻变化，随着人口红利的逐渐衰减和技术的飞速发展，机器人有望闪亮登场，“逆袭”人类工业化进程。

　　由此，我们可以看到整个工业机器人的发展是历史趋势，而分析如今的社会发展现状，也可以看出其前景非常广阔。近年，随着人口红利的逐渐下降，企业用工成本不断上涨，特别是在食品包装、电子、轻工等领域，工人从事的都是大量重复性劳动，其劳动强度高，又枯燥乏味，因而对能够替代这部分工人的需求越来越强，其中，Delta机器人就是能够解放这类劳动力的最好解决方案。

　　Delta并联机器人是一种由移动副或转动副驱动(由连杆或铰链相对运动驱动 )的并联机器人。由于这类机械手可将驱动器布置在机架上，且可将从动臂做成轻杆，这样极大地提高了系统的动力性能，大大减少了机器人运动过程中的惯量，机器人在运动过程中可以实现快速加减速，最快抓取速度可达2~4次/秒,特别适于对物料的高速搬运操作。由于Delta并联机器人采用闭环机构，其末端件上的动平台同时由2-4根驱动杆支撑，与串联机器人的悬臂梁相比，其承载能力高、刚度大，而且结构稳定，所以Delta并联机器人在电子、轻工、食品与医药等行业中得到了广泛的应用。由于串联、并联机器人在机构及性能上的对偶关系，它们之间在应用上不是替代而是互补的关系，各自都有其特殊的应用领域。

　　二、国内外发展现状

　　Delta机器人最早是由法国人Clavel博士于1985年发明的，因其结构像倒三角和希腊字母△(音德尔塔)而命名，并提出了三种机构变异形式，以适应不同空间需求。1987年瑞士Demaurex公司首先购买了delta机器人的知识产权并将其产业化，主要用于巧克力、饼干、面包等食品包装。之后BOSCH和ABB也购买了delta机器人的知识产权，国际著名机器人制造商ABB于1999年推出IRB340delta机器人，这种机器人配置了真空系统和计算机视觉系统，实现了delta机器人的产业化，用于食品、医药和电子等行业。Demaurex在同年与瑞士SIG公司合作并开发了C23、C33和CE33三种系列Delta机械手，其中 C33 采用直线副驱动取代转动副驱动，有效地解决了重力平衡问题，该公司后续又推出了 SIG XR33 和 SIG XR22 系列机械手，加速度可达 12G。2009年Clavel博士发明的delta机构专利保护过期，所以近几年很多机器人公司也开始推出了自己的delta机器人，比如德国 ELAU 公司联合 PWB 制造了 ELAU Robot P3;日本的法那科从2009年开始在delta机构的基础上研制了M-1iA(2009)、M-2iA (2010)、M-3iA (2012)机器人。日本的川崎最近也推出了delta机器人。显然 Delta 机构在三维空间内高效的物流解决方案推动了各国机器人公司就该机构的开发热潮。

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