01背景

挖掘机作为常规的工程机械，执行着繁重而艰苦的任务。由于建筑工地现场作业条件千遍万化，充满多样性和不确定性，因此这类工作仍旧依靠人手操作完成。然而挖掘机操作工种无疑又苦又累，高温日晒、尘土飞扬的户外作业环境不但艰苦，而且也给工人的健康带来了很大挑战。因此位于华北的一家集成商试图通过机械手来执行这项任务，项目的设想比较简单——机械臂类人手，将机械臂安装在挖掘机的驾驶舱内，通过远程操控机械臂，来控制挖掘机的行进和作业。然而这个看似“简单”的需求，要实施起来还真得费一番功夫。

02挑战

挖掘机的操作杆一共有4个，根据人左右手的操作习惯，一手控制2个操作杆——1个遥杆（2个自由度），1个推杆（1个自由度）。因此最直观的方案就是用2台机械臂替代人手，模仿现有人工操作习惯。

这就要求机器人具备3个特点：

其一，结构非常紧凑；操作室内空间狭小，安装机器人的位置极为有限。

其二，机器人的灵活性；在狭小空间内各关节有足够的自由度，从而确保为机器人设置轨迹时没有死点和干涉。

其三，编程简单，机械臂需要对摇杆和推杆的位置进行辨识，从而确保人员远程操作时机器人能够实时对摇杆做出全方位响应。最终，协作机器人给出了满意的答复。

03解决方案

艾利特参与了这个项目的开发和设计，2台ec63（3kg）协作机器人，分别替代人的左右手 操作摇杆和推杆。操作人员无需坐在拥挤的挖掘机操作舱内，可在遥控舱内远程遥控操作机器人开动挖掘机作业。在这个项目中，艾利特将遥控杆定义为255个信号位置，机械臂能够对操纵杆移动位置进行辨识，然后根据信号输入，精确控制移动位置，从而做到对遥操作全方位的实时响应控制。

6关节ec63协作机器人各关节支持±360°旋转，工作半径624mm，自重仅为13kg。紧凑的结构和灵活的运动空间使得机器人在狭小空间工作时也游刃有余。

值得一提的是，艾利特还为这个项目专门做了座椅设计——遥操作时由2台机械臂带动挖掘机工作，当人员想要进入驾驶舱操作时，可将机械臂挪动到驾驶舱后侧，为驾驶员留出空间。协作机器人可与人共享操作空间的特点也保障了人机交互时的安全。

协作机器人的加入为这类传统工种

带来了想象空间和新思路

1. 机器人换人减少人员户外工作；

2. 通过can总线通讯方式实现一个遥控舱对多台挖掘机的控制；

3. 使用艾利特内部运动接口，在编程过程中只需要示教操作杆上9个点位，以及推杆上的3个点位就可以完成对整个程序的编写；

4. 作为建筑行业开创性的尝试，有可能复制到其他户外作业；

5. 安装空间紧凑，既可以实现在自动模式下由机器人来在操作挖掘机，还可以将机器人移动到其他位置，为操作人员留出空间，从而增加了作业模式的灵活性；

6. 协作机器人编程简便，整个项目周期仅需2周时间！

未来不仅仅是挖掘机

很多传统工种都将越来越多出现协作机器人的身影

来源：中国机器人网

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