新概念机器人及其关键技术

航空制造的特点决定了必须针对特定部件和工艺定制开发制造机器人，当前还有一些领域亟待新型机器人解决方案以提升效率和精度，如狭小空间装配、极端尺寸装配；同时，还存在一些不能完全由机器人替代人类完成的任务，需要人类和机器人在同一区域共同工作。新概念机器人分为两类，即新构型灵巧机器人和自主式协作机器人，两者之间依具体任务也可能存在交叉。

新构型灵巧机器人

面向航空制造的新构型灵巧机器人主要包括柔性关节机器人和并联运动机器人，它们最大的特征在于不同于传统工业机器人的构型，以获得更大的运动自由度。

柔性关节也被称为“蛇形臂”，一般可以驱动30倍于直径的臂长，其挑战在于如何输送能量，以及在紧凑的结构中实现高动力输出。蛇形臂采用不锈钢线缆连接机器人的各个关节，将机器人基座内多达50个无刷换向直流电机的机械动力输送进蛇形臂，在产生足够扭矩的同时让每个关节可以独立旋转90度角。

并联运动机器人是一项专利技术，突破了以往机器人自由度只能以串联方式得到的限制，也解决了以往并联构型无效自由度多、关节结构复杂、制造困难、刚性要求高、无间隙以及成本高等挑战。并联运动机器人实际上构成了一个金字塔形移动的三脚架，通过3个并联执行器依次连接2个串联执行器和1个末端执行器，以6个节点形成10个自由度，更好地实现了柔性与刚性的结合。