即插即用的机器人生态系统正在崛起

生态系统一开始很小。然后，随着越来越多的组件加入竞争，每个组件都受益于一个具有共同目标的支持性但竞争性的环境，生态系统就会成长和繁荣。自然界和商业中的生态系统都是如此。

随着上世纪90年代PC平台的崛起，以及过去10年移动平台的爆炸式增长，数字世界已经出现了这些足迹。广受欢迎的苹果应用商店和谷歌Play商店，第三方开发者提供数百万软件应用程序，以增加智能手机和平板电脑的功能，是创新、创业和互利伙伴关系的结合，所有这些都最终形成了一个值得信赖的认证应用程序解决方案市场。

同样，机器人生态系统为兼容的硬件和软件外围设备带来了即插即用的便利性，同时为机器人增加了更大的价值和功能。有些人可能会说，第一个机器人生态系统是机器人集成商网络，在过去几十年里不断扩大，以支持机器人制造商及其客户。188appcob 继续对机器人的采用和扩散至关重要。然而，几年前随着……的日益流行，一个有趣的现象开始形成188abc金博宝 以及业界对易用性的关注。

用更少的时间实现更多的功能
万能机器人在机器人生态系统中处于领先地位，为该公司的协作机器人产品组合开发外围设备和应用套件，建立了一个完整的社区。这家总部位于丹麦的合作机器人制造商于2016年推出了UR+生态系统。

最初只是几个快速连接的机器人抓取器，现在已经发展成为一个蓬勃发展的生态系统，由数百个兼容组件、系统和软件组成，旨在扩展和增强UR合作机器人的抓取、传感、安全性、功能和互操作性。UR+平台已经成为一个为协作机器人应用程序带来更多即插即用便捷性的产品市场。

UR+项目是联合创始人和前首席技术官埃斯本·奥斯特加德最初的设想为了公司。

“他有很多有趣的终端用户场景，”密歇根州安阿伯市通用机器人公司的美国营销主管乔·坎贝尔说。“其中之一是，你不应该非得是一名钳子工程师才能给机器人安装钳子。它应该简单，低风险，不需要花费太多时间。”

Campbell描述了为机器人设计新的抓握解决方案的典型过程:“你必须首先设计一个机械接口，这可能意味着一个适配器板，也可能是其他一些附加硬件。如果你是一个积分器，它必须被记录下来，因为作为一个积分器，你所做的一切都必须被记录下来。你必须设计电子接口，你将如何控制它，什么样的I/O信号，什么样的传感器。然后你必须设计某种软件。

“当我与集成商交谈时，他们说，仅在机器人上安装一个简单的抓手，通常就需要1到3天的工作。我们在UR+项目中所能做的就是在整个项目中削减时间和成本。”

这只是第一步。现在想象一下，您需要为机器人添加更复杂的功能。省下来的钱积少成多。

“钳子就是钳子。几天的工程，没什么大不了的，”坎贝尔说。“但现在你想添加一个视觉界面?你可以花几周的时间编写代码，为给定的应用程序将视觉系统与机器人连接起来。”

时间就是金钱。即插即用功能减少了集成时间和成本。

“如果你看看UR+项目的发展，你会发现我们在组装领域出现了爆炸式增长。我想现在我们的项目中有6到7个自动进给螺丝刀，分别来自Visumatic、Atlas Copco和Weber。这不仅仅是他们之间的联系。美妙之处在于用户不会看到两个系统。他们没有看到韦伯螺丝刀和UR机器人。Weber螺丝刀是在我们的编程环境中直接从UR teach吊坠中设置和编程的。它具有相同的外观和感觉，并且易于使用。

协作机器人焊接应用套件为车间带来无缝即插即用功能。(由万能机器人提供)

Campbell说:“这是一个重大的胜利，不仅对部署它的集成商或最终用户来说是如此，而且对每天都要使用该产品的生产团队来说也是一个胜利。”“这就是UR+所做的，它减少了为UR机器人添加外围设备、传感器或其他功能的时间、成本和风险。”

不仅是即插即用，而是即插即用
除了夹具、视觉组件和安全系统等外围设备和配件外，UR+生态系统还包括50多个认证应用套件。UR+应用套件提供硬件和软件组件，旨在简化最流行的协作机器人应用程序的部署。

应用范围从整理，质量检查和机器管理，到材料去除，焊接，组装，点胶和材料处理。这些diy套件将Universal Robots团队喜欢称之为“即插即用”的功能带到非常面向路径的、通常是复杂的应用程序中。以焊接为例。

你不必是一个机器人程序员使用Vectis Cobot焊接工具。在工作中观看这个UR+应用工具包在一家太阳能设备供应商。

MT Solar的认证焊工和运营经理迈克·吉林(Mike Gillin)说:“该系统最大的优点是，你不必成为火箭科学家就能使用它。”“我的职业是焊工，但我对机器人一无所知，我也不太懂电脑。这款机器人吸引了我的好奇心，我真的很惊讶它这么容易就能弄明白。”

Vectis Cobot焊机作为一个现成的焊接包到达。该系统包括一个10公斤重的UR合作机器人和一个装有焊接库和工具的直观编程吊坠。用户只需将关节臂移动到编程点，就可以“教”协作机器人。DIY系统还包括风冷焊枪、启动器夹具和送丝器。安装在移动推车上的合作机器人焊机不需要锚定，可以在车间的任何地方工作。

“这是一个我可以租用或租赁很短一段时间的系统。如果它不成功，我也不会承担这件事，”MT Solar总裁特拉维斯·乔丹说。“这让我们很容易就开始了。”

坎贝尔说:“这些系统的美妙之处不仅在于UR+产品的功能，还在于完全从UR+ teach吊坠中控制、设置和编程的能力。”

UR Caps是这个功能背后的软件模块。它是UR操作系统的一个插件，名为Polyscope。该公司喜欢说“UR Caps之于机器人，就像应用程序之于智能手机。”

它是如何工作的?UR+产品附带一个u盘，其中包含针对特定产品或应用程序套件的UR Caps软件插件。例如，对于UR+夹持器，您将夹持器连接到UR机器人。然后UR Caps插件通过机器人教学挂件一侧的端口从u盘上传。在这一点上，机器人控制器识别安装的夹持器的品牌，尺寸和型号，以及它是如何被驱动的。坎贝尔说，就是这么简单。

直观的用户界面直接集成到机器人教学吊坠，使没有机器人经验的用户编程焊接系统。(由万能机器人提供)

支持开发者社区
合作开发者和供应商是UR+平台不可或缺的一部分。UR+程序允许开发人员深入访问软件架构，为合作供应商的外围设备和流程编写应用程序，以增强UR合作机器人的功能。

与流行的消费电子产品生态系统和市场类似，UR+提议的产品在平台上销售之前必须经过认证过程。外围设备和应用程序套件必须经过测试和验证，以确保它们的编码正确、行为符合预期，并且安全可靠。

Campbell表示，开发者合作关系非常深入:“首先，我们在全球有一个专门的团队，开发和管理UR+关系——生态系统。开始合作时，我们的一位UR+经理将与开发公司评估并讨论商业案例。我们想了解他们对产品使用情况的设想，以及产品在竞争中排名如何。我们讨论分销，如何销售。

Campbell继续说道:“当所有各方都认为它具有商业意义时，它便会进入开发阶段。“每个UR+合作伙伴都有一名实施工程师。在开发阶段，他们会经历几个不同的测试阶段。然后是最后的认证考试。认证测试很有趣，因为UR+团队必须从手把手的角色中退一步，站在客户的立场上。”

他解释了开发人员是如何将产品连同文档一起以消费者包装的方式发送给消费者的，这样产品就完全符合其销售意图:“我们的人员只按照产品附带的说明拆开包装并将其连接起来。他们不做任何假设。他们要确保产品可以工作，软件可以工作，甚至文档都是完整的。

“UR+产品认证的好处是，用户知道它是经过UR测试的，”坎贝尔补充道。

在开发阶段，开发人员通过与分配到他们帐户的实现工程师和商业经理的关系得到支持。软件开发者指南和在线UR+开发者论坛提供了额外的支持。一旦获得认证，新推出的UR+产品将与其他认证的外围设备和应用套件一起加入一个强大的在线市场。

“我们在网站的UR+部分获得了巨大的网络流量。这对开发者来说是一个真正的胜利。”

供应商，集成商，最终用户的双赢
UR+项目不仅催生了充满活力的市场，还催生了新的商业模式。有大量的分销商和小型集成商涌入自动化领域——坎贝尔称之为“精益集成商”——这有助于促进合作机器人的采用和快速的项目周转。

在这些生态系统中，每个人都是赢家:机器人制造商、合作开发商、各种范围和规模的机器人集成商，当然还有机器人的客户和用户。

“大多数人将UR等同于‘易于使用’。’我们已经一次又一次证明了这一点。”“你可以找一个没有自动化背景的人，在很短的时间内让他们编程和安装你的机器人。”

UR+生态系统目前包含超过300种认证产品，还有数百种正在开发中。

机器人和cnc在哪里相遇

许多人将发那科的名字等同于机器人。毫无疑问，大黄机器人是全球最受认可的机器人品牌。但是发那科作为cnc(计算机数控)生产商的历史可以追溯到更早的20世纪70年代。

即使机器人和cnc在同一个虚拟屋顶下生产了几十年，直到现在发那科的新生态系统，这两种技术才终于握手。这个新平台被称为QSSR，用于快速简单启动机器人化。

新的生态系统将机器人连接到cnc，无需机器人编程专业知识即可进行即插即用的机器人机器管理。(FANUC美国公司提供)

全球范围内的工人短缺和对自动化兴趣的增长提高了对数控机床的机器人管理的需求。但直到最近，发那科的机器人还不能与发那科的cnc“对话”。这两者之间没有简单的联系。

挑战在于如何让机器人语言与CNC机床使用的软件编程语言G-code进行交流。这就是QSSR的用武之地。强调快速和简单。

通过一个电缆连接和一端的一些快速设置，您可以让机器人与您的CNC机床交谈。更好的是，你不必会双语也能做到。精通cnc的操作人员不需要知道机器人编程就能实现地面运行。

“使用QSSR，因为许多配置和I/O交换是在后台完成的，通信和所有东西都为您放在一起，所以它大大减少了最终用户自动化CNC所需的时间，”位于密歇根州罗切斯特山的发那科美国公司的QSSR和机器护理应用高级工程师Greg Buell说。“QSSR将设置时间缩短了50%以上。”

不懂机器人?没有问题。发那科的QSSR支持你。

“如果你熟悉CNC和路径工作，你可以自己设置。这确实是QSSR的优势，”布尔说。“一旦你在CNC端设置好所有参数，两个系统就可以通信，你就可以通过CNC编程机器人的运动。你不需要对机器人进行任何编程。”

更快，更简单的设置
假设您想要自动加载和卸载您的CNC机床。QSSR包为CNC和机器人提供了软件。然后，从机器人到CNC只需一个以太网连接，并在两侧进行一些快速设置。

在机器人方面，这是一个关于教学吊坠的快速问答指南。在CNC方面，你为机器人设置一些参数，然后两个控制器就会交谈。你可以出发了。

QSSR在以太网上建立FL-net通信信道。FL-net是一种工业网络协议，允许FANUC机器人和CNC通过标准以太网电缆相互通信。

Buell说QSSR平台是即插即用的。你不需要一个集成商或机器人专家的工作人员能够自动化数控机床与机器人的应用。

观看这个QSSR演示看看将机器人自动化添加到CNC是多么容易。

用G-Code编程机器人
CNC操作员或机床制造人员不需要了解机器人语言或编程。机器人的动作都是通过CNC g码编程的。

“带有QSSR选项的cnc允许您在屏幕上查看机器人信息。实际上，你可以用数控界面上的MPG(手动脉冲发生器)手轮带动机器人，”Buell解释道。“同样，在机器人方面，有教学挂件屏幕，可以让你查看CNC操作和周期，也可以移动CNC轴。

“QSSR使CNC和机器人从两个接入点、CNC面板和机器人教学吊坠之间实现完全互操作性。”

集成一个协作机器人来自动化数控机床是快速和简单的，通过一个新的通信协议，允许两个系统相互交谈。(FANUC美国公司提供)

目前，QSSR平台仅适用于发那科机器人和发那科cnc控制的机器。应用包括机床的机器人装卸，包括FANUC ROBODRILL立式加工中心(如图所示)，ROBOSHOT注塑机，以及其他带有FANUC控制的机器。QSSR与任何发那科机器人型号兼容，包括发那科协作机器人系列(如图中绿色机器人)。

的发那科协作机器人line还拥有自己的第三方外围设备和软件生态系统，以增强FANUC协作机器人的功能。与其他合作机器人生态系统类似，周边产品的控制通过软件插件集成到机器人教学吊坠中，便于设置和使用。

选择一个外围第三方设备，如夹手，将其添加到带有软件插件的协作机器人中，然后将它们与QSSR生态系统相结合，您就有了一个简单的协作机器人机器管理设置解决方案。两个生态系统结合在一起构成了一个即插即用的cnc自动化解决方案。

新生态系统，新操作系统，更多可能性
随着机器人市场开始成熟，越来越多的用户开始适应协作机器人，制造商意识到将协作机器人的易用性扩展到传统机器人领域的好处。机器人制造商库卡机器人公司(KUKA Robotics)的新生态系统刚刚开始成型。他们的iiQKA生态系统从一个名为LBR iisy的新合作机器人大使开始，并将随着时间的推移扩展到覆盖他们的整个机器人组合。

负重3公斤的合作机器人是库卡产品组合中第一个运行iiQKA生态系统的新操作系统的机器人，也是库卡合作机器人家族中的第一个机器人。以Linux为核心，新的iiQKA。OS具有模块化、开放的架构和api(应用程序编程接口)，为机器人新手和有经验的用户提供快速开发和最大限度地简化使用。

新型协作机器人是一个新兴的硬件和软件生态系统的第一批产品，它将为机器人材料处理和机器管理应用带来即插即用的便利。(库卡机器人公司提供)

德国奥格斯堡库卡机器人公司iiQKA通信和生态系统业务发展全球经理尼克·Chambers说:“当你看到像机器人技术或任何其他足够复杂的硬件类型时，传统上需要大量的技能、专业知识、时间和资源来实现，生态系统有机会降低障碍，让任何人都可以用机器人做事情。”“我们投入了大量的精力来设计一个面向未来的子系统，无论客户和外部开发人员想要实现抓手和视觉系统等组件，还是某种软件扩展，它都具有很高的可用性。”

新操作系统的模块化、开放接口不仅使KUKA的内部开发人员更容易更快地实现新功能，并提供更快速的更新周期，而且也有利于第三方开发人员。它们使开发人员能够更快、更少地在iiQKA之上交付他们的价值。OS-based系统。

“当客户购买并在机器人上安装SCHUNK抓手时，它就能正常工作。这是因为我们的开放接口和我们所谓的工具箱。它是预先配置好的，安全性已经具备了。”钱伯斯说。“我们的目标不仅是让那些对他们想要自动化的任务有想法的人能够进入生态系统，而且通过改进的工作流程和更容易的外部组件实现，让我们现有的专家的生活变得更简单。”

钱伯斯描述了新生态系统的逐步推出:第一步是iiQKA。OS提供了一种新的图形化简易编程方法iiQKA。基于程序树和可折叠节点的智能编程，具有直观的功能，对专家来说非常强大，对机器人新手来说也非常有用。当传统的六轴和四轴运动学得到iiQKA的支持。该系统将支持其他现代编程语言的编程，以及KUKA现有的机器人编程语言KRL，该语言已经使用了几十年，拥有庞大的专家用户群。当iiQKA。在未来十年内，库卡将开始逐步淘汰目前主要的机器人操作系统KSS。

“我们设计的iiQKA对KSS人员来说很容易移植，对没有大量专业知识的人来说也很有用。我们还将支持尚未确定的新编程语言，例如c++或Python，”钱伯斯说。“这就是我们系统的灵活性。”

目前，新的合作机器人和操作系统仅供部分公司进行测试，并将在2021年和2022年扩大可用性。预计到2022年底，全球可用性将进一步扩展到2023年。

观看库卡LBR iisy和iiQKA系统的运行Zollner Elektronik AG公司

iiQKA预发布包将附带一个可选的SCHUNK Co-Act夹具预安装和预配置在合作机器人立即使用开箱即用。该机器人还配备了全新的smartPAD pro，它显示了完全重新设计的现代iiQKA用户界面。

通过直观的用户界面，更容易访问新的机器人生态系统和操作环境。(库卡机器人公司提供)

钱伯斯说:“我们花了大量时间思考如何让它更容易使用。“例如，你可以在智能pad上以非常直观的方式配置所有的输入和输出，以及你的安全。”

观看钱伯斯演示可用性iiQKA平台。

开放快速发展

最初的第三方开发商，或iiQKA生态系统Keystone合作伙伴，是臂端工具制造商SCHUNK和Schmalz，安全系统供应商SICK和视觉系统Roboception。目前，库卡专注于合作伙伴的产品，这些产品将帮助LBR iisy执行相对简单的应用，包括材料处理、挑选和放置以及机器管理。KUKA最初将严格控制生态系统和合作伙伴集成，但最终计划将其变成一个开放的生态系统。

钱伯斯解释说:“我们将发展我们的生态系统，使其成为一个开放的开发者门户，提供文档和教程，并为开发者提供访问api的能力。“任何有自动化想法的人都可以获得访问权限，创建一些功能，如果他们愿意，还可以通过库卡渠道进行产品认证和交付。”

拥有认证产品的合作供应商可以与KUKA渠道更紧密地集成，并减少将组件和扩展推向市场所需的工作量。对于库卡机器人的客户和用户来说，主要的好处是即插即用的界面，不需要大量的专业知识来设计和实现一个完整的系统，包括抓手、视觉和安全。即插即用的机器人生态系统还允许在市场需求推动生产变化时快速重新部署。

工作原理:例如，在iiQKA生态系统中购买认证夹具的客户将收到一个u盘，可以插入机器人控制器。随着时间的推移，未来系统获得功能的另一种可能性是，如果机器人控制器与云联网，当你连接一个认证的夹持器时，它可能会询问你是否想要安装夹持器的工具箱。更新也将以这种方式交付，为所有用户简化了流程。

KUKA正在与LBR iisy一起推出合作机器人领域的iiQKA生态系统，但计划在几年内将该生态系统推广到其整个机器人产品组合中。

“我们有一个完整的平台，我们希望能够在iiQKA上运行，适用于所有机器人用例和有效载荷范围，从最小的合作机器人到我们的1吨有效载荷泰坦。这是库卡十年转型的开始。”钱伯斯解释道。“库卡有一个名为‘2030使命’的总体主题，即到2030年，任何需要或想要机器人的人都应该能够使用库卡机器人。iiQKA生态系统是这一使命的关键部分。

“我们希望为所有KUKA机器人和iiQKA提供一个基本的操作系统。OS就是操作系统。我们的目标是一个完全开放的、苹果式的机器人生态系统。”

其他机器人制造商和供应商为协作机器人和传统机器人提供即插即用功能的新生态系统。的安川智能系列产品线将安川机器人与第三方供应商的预配置抓手解决方案相结合，实现快速简单的集成。Ready Robotics创造了Ready。市场与自动化产品提供商合作，帮助最终用户找到自行部署自动化所需的组件。

机器人硬件不再受机电一体化的限制。软件不断更新和升级，在每次迭代中实现更多功能并增加更多价值。生态系统正在使机器人对新手和有经验的机器人用户都更容易使用，促进了更广泛的采用，并以前所未有的方式将机器人和人结合在一起。

A3本文介绍的成员:
发那科美国公司
库卡机器人
通用的机器人