Скидка на подшипники из наличия!
Уже доступен
Коллаборативные роботы (коботы) — это промышленные роботы, спроектированные для безопасной работы в непосредственной близости от человека без необходимости установки защитных ограждений. Три ведущих производителя — Universal Robots, ABB и KUKA — предлагают принципиально различные подходы к коллаборативной робототехнике. В данной статье приведено техническое сравнение их линеек с конкретными характеристиками грузоподъемности, радиуса действия, повторяемости и стандартов безопасности.
Кобот (collaborative robot) — это промышленный робот, оснащенный системами ограничения силы и мощности, позволяющими ему работать в общем с человеком рабочем пространстве. Ключевое отличие от традиционных промышленных роботов заключается не в конструкции как таковой, а в реализации одного из четырех режимов коллаборативной работы, определенных стандартом ISO 10218-2:
Именно последний режим реализован во всех рассматриваемых коботах UR, ABB GoFa и KUKA LBR iiwa.
Коллаборативные роботы должны соответствовать ряду международных стандартов безопасности:
Стандарт ISO/TS 15066 определяет предельные значения контактных сил и давлений для различных частей тела человека. Например, для квазистатического контакта с рукой предельная сила составляет 150 Н, а предельное давление — 280 Н/см². Все рассматриваемые коботы сертифицированы на соответствие этим ограничениям.
* Увеличенная грузоподъемность UR20 (25 кг) и UR30 (35 кг) доступна при определенных условиях монтажа и положения центра тяжести нагрузки (top lift), начиная с PolyScope 5.19.
Universal Robots — пионер индустрии коботов, на сегодняшний день имеющий наибольшую установленную базу в мире. Линейка включает шесть моделей, покрывающих диапазон от настольных до тяжелых паллетизационных задач.
Среда PolyScope на 12-дюймовом сенсорном экране. Программирование методом ручного ведения (teach-by-demonstration) и графическим построением программы. Язык URScript для расширенных задач. Экосистема UR+ с сертифицированными периферийными устройствами (захваты, камеры, датчики).
UR20 и UR30 построены на новой кинематической архитектуре с увеличенным крутящим моментом привода. UR20 обеспечивает максимальный радиус действия в линейке — 1750 мм — при грузоподъемности 20 кг, что делает его оптимальным для паллетизации. UR30 при том же компактном основании (диаметр 245 мм) поднимает до 30 кг на радиусе 1300 мм, покрывая задачи обслуживания станков с ЧПУ с тяжелыми заготовками.
ABB GoFa — семейство 6-осевых коботов, созданное для работы с повышенной скоростью и точностью в сравнении с аналогами. Линейка включает три модели с грузоподъемностью 5, 10 и 12 кг.
Контроллер OmniCore с FlexPendant. Среда Wizard Easy Programming (графические блоки, доступно не-специалистам). Язык RAPID для сложных задач. Офлайн-среда RobotStudio с цифровым двойником (заявленное совпадение модели и реальности — до 99 %). Безопасность: категория Cat.3, PL d по EN ISO 13849-1.
KUKA LBR iiwa (Leichtbauroboter — intelligent industrial work assistant) — первый серийный коллаборативный робот с 7 осями и встроенными датчиками момента в каждой из них. Выпускается в двух вариантах: 7 и 14 кг грузоподъемности.
Контроллер KUKA Sunrise Cabinet на базе Java. Среда KUKA Sunrise.Workbench (Eclipse-based IDE). Программирование задач с импедансным и силовым управлением нативно поддерживается на уровне контроллера. SmartPAD в качестве обучающего пульта.
Грузоподъемность кобота должна включать массу инструмента (захват, датчик, адаптер) и детали. Для паллетизации коробок массой 15...20 кг с учетом массы захвата (~3...5 кг) потребуется кобот с грузоподъемностью 20...25 кг (UR20, UR30). Для легкой сборки электроники (детали до 1 кг) достаточно UR3e или GoFa 5. Радиус должен покрывать полный рабочий цикл: зону захвата, промежуточные позиции и зону укладки.
Температурный диапазон: все модели UR работают при 0...50 °C, KUKA LBR iiwa — 5...45 °C. Степень защиты: стандартно IP54 для большинства моделей; ABB GoFa 12 имеет IP67, что критично для работы в условиях брызг СОЖ и масла.
Если на предприятии уже используются контроллеры ABB (IRC5, OmniCore), логичным выбором является GoFa, интегрируемый в существующую экосистему. При наличии KUKA KR C-контроллеров — LBR iiwa с Sunrise Cabinet. Universal Robots, благодаря открытой архитектуре и крупнейшей экосистеме UR+, интегрируется в любую среду с минимальными усилиями.
Не обязательно, но это зависит от результатов оценки рисков конкретного применения. Коботы UR, ABB GoFa и KUKA LBR iiwa сертифицированы для работы в режиме ограничения силы и мощности (PFL) по ISO 10218/ISO TS 15066, что допускает работу без ограждения. Однако если на инструменте робота установлены острые или опасные предметы (нож, сверло, сварочная горелка), оценка рисков может потребовать установки ограждения, световых барьеров или зонирования со снижением скорости. Оценка рисков обязательна в каждом конкретном случае.
Семь осей обеспечивают кинематическую избыточность — робот может менять конфигурацию (положение локтя) при неизменном положении инструмента. Это критически важно для работы в стесненных пространствах и обхода препятствий. Кроме того, 7-осевая кинематика в сочетании с датчиками момента во всех суставах позволяет реализовать полноценное импедансное управление — робот ведет себя как пружина с настраиваемой жесткостью, что идеально для задач контактной сборки. Шестиосевые коботы (UR, GoFa) проще в программировании и достаточны для большинства задач типа pick-and-place, паллетизации и обслуживания станков.
Universal Robots. Среда PolyScope имеет интуитивный графический интерфейс, программирование методом ручного ведения осваивается за минуты, а обширная экосистема UR+ и бесплатная онлайн-академия UR Academy существенно упрощают первое внедрение. ABB GoFa с Wizard Easy Programming также достаточно прост, но требует знакомства с экосистемой ABB. KUKA LBR iiwa с Java-средой Sunrise.Workbench больше ориентирован на инженеров с опытом в программировании роботов.
Повторяемость (по ISO 9283) — это максимальное отклонение позиции инструмента при многократном возврате в одну и ту же точку. ±0,02 мм у GoFa означает, что робот возвращается в точку с точностью до 20 мкм — это уровень, необходимый для прецизионной сборки и метрологии. ±0,1 мм у LBR iiwa кажется хуже, но следует учитывать, что iiwa оптимизирован для силового взаимодействия, а не для абсолютной позиционной повторяемости. В задачах контактной сборки, где деталь позиционируется по усилию (а не по координатам), повторяемость ±0,1 мм является достаточной.
Да. Все три линейки поддерживают монтаж в произвольном положении: на полу, стене, потолке, наклонной поверхности. Это расширяет варианты компоновки ячейки. При потолочном или настенном монтаже необходимо учитывать изменение рабочей зоны робота и скорректировать настройки безопасности. Для UR и KUKA положение монтажа задается в конфигурации контроллера. Для ABB GoFa — через OmniCore.
Тяжелые коботы (UR20/30) реализуют тот же принцип ограничения силы и мощности, что и легкие модели, но кинетическая энергия системы выше. Поэтому при работе с полной нагрузкой скорость робота ограничивается до безопасных значений по формулам ISO/TS 15066 (интегрирован в ISO 10218-2:2025). В настройках безопасности задаются максимально допустимая скорость, сила и мощность для каждого режима. При необходимости работы на высокой скорости (например, при паллетизации) безопасность обеспечивается зонированием: робот снижает скорость при приближении человека (режим SSM — Speed and Separation Monitoring) или останавливается.
Рынок коботов включает десятки производителей. Среди наиболее известных: FANUC (серия CR/CRX — до 30 кг), Yaskawa (серия HC — до 30 кг), Doosan Robotics (серия H/M/A — до 25 кг), Techman Robot (серия TM — до 25 кг, встроенная система технического зрения), Staubli (серия TX2touch), Omron/Techman (серия TM). Выбор конкретного производителя определяется задачей, существующей инфраструктурой, доступностью сервиса и совместимостью с периферийным оборудованием.
Вы можете задать любой вопрос на тему нашей продукции или работы нашего сайта.