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桌面协作机械臂(拖拽示教版)
工业套件轻量协作易上手
SMG-017 桌面协作机械臂(拖拽示教版)桌面协作机械臂(拖拽示教版)
SMG-017 · 具身智能套件

桌面协作机械臂(拖拽示教版)

桌面协作机械臂(拖拽示教版):拖动即编程,碰撞即回退,人机协作与科研二次开发。

▸ 拖拽示教▸ ROS2 开源▸ 碰撞检测▸ 科研开发
¥19,800¥22,800含配套课程与代码仓库权限
  • 自由度6 DoF
  • 额定负载3 kg
  • 最大工作半径约 620 mm
  • 重复定位精度±0.1 mm
  • 本体重量约 12 kg
  • 碰撞检测力矩突变检测,碰撞后停止并回退
  • 安全模式限速 / 限力 / 安全停止(支持外接安全信号)
  • 控制器工业级控制器,内置运动学解算
Overview

产品概述

SMG-017 是一台桌面级协作机械臂,最大特点是把编程门槛降到了「用手拖」:操作者直接握住末端拖动,机械臂会自动记录轨迹并复现,这就是工业界所说的「拖拽示教」。

作为协作臂,它内置碰撞检测与安全回退:一旦碰到人或障碍物,会立即停止并轻微回退,而不是硬顶——这是协作机器人区别于传统工业机器人最核心的安全特性,也是人机共处同一工位的技术前提。

同时,它完整支持 ROS2 开源生态与 Python 二次开发,既可作为工业协作场景的教学设备,也可作为科研团队的轻量操作平台,用于抓取、装配、涂胶、螺丝锁付等任务的算法验证。

协作机器人与传统工业机器人最本质的区别,不是外观或负载,而是「能不能和人待在同一个工位」。传统工业机器人必须关在围栏里作业,因为它一旦动作就不会停下;协作机器人通过力矩突变检测、限速限力与安全停止,能在人靠近甚至触碰时安全响应。这套「感知到人、让位于人」的能力,正是柔性产线与人机混合工位的技术前提。

Highlights

核心亮点

✋

拖拽示教

直接用手拖动末端即可记录与复现轨迹,无需编写代码,零门槛上手。

🛡️

碰撞检测回退

内置力矩突变检测,遇碰撞立即停止并回退,是协作机器人核心安全能力。

🐧

ROS2 开源生态

提供标准 URDF 与 MoveIt2 配置,可无缝接入开源机器人生态。

⚙️

模块化关节

关节模块化设计,维修与更换快捷,长期使用成本低。

📏

稳定精度

重复定位精度 ±0.1 mm,满足轻量装配与科研实验需求。

🔌

丰富末端

支持气动夹爪、电动夹爪、真空吸盘、螺丝锁付等多种末端快速更换。

Hands-on Projects

项目实战

每个项目都有明确目标、可执行步骤与交付产出,学完即可写进作品集或课题报告。

PROJECT 01

项目一 · 拖拽示教与轨迹复现

任务目标:用手拖动机械臂走出复杂轨迹,保存并反复精确复现。

  1. 拖动前先解除电机使能(或在力控模式下拖动),感受拖动阻尼
  2. 记录一条含圆弧与直角转折的轨迹,观察复现时的贴合度
  3. 对比「少量示教点 + 插补」与「密集示教点」两种方式的速度与精度
  4. 加入过渡圆滑(转角处自动圆弧过渡),对比节拍与冲击
  5. 输出:一套示教轨迹参数 + 复现误差测量

交付产出:产出:可复现的复杂轨迹演示 + 精度与节拍对比报告

PROJECT 02

项目二 · 碰撞检测与安全回退

任务目标:验证机械臂在人手阻挡时的停止与回退行为。

  1. 先用纸板等软性物体测试碰撞检测灵敏度,找到合适的阈值
  2. 测量从碰撞到完全停止的响应时间(应低于 100 ms)
  3. 测试不同接近速度下的检测表现(速度越快,冲击越大)
  4. 实现「停止 → 回退 → 报错提示 → 人工确认后重新规划」完整流程
  5. 记录一份安全测试表:阈值 / 速度 / 响应时间 / 是否损伤

交付产出:产出:人机协作安全测试报告(可作为安全方案文档的基础)

PROJECT 03

项目三 · ROS2 二次开发:视觉引导抓取

任务目标:用 ROS2 把视觉与机械臂串起来,完成动态抓取。

  1. 在 ROS2 中启动机械臂驱动与 MoveIt2,验证仿真与实机一致
  2. 接入相机,实现目标检测并计算抓取位姿
  3. 编写规划节点:从当前位置到预抓取位姿再到抓取位姿
  4. 加入抓取失败检测与重试逻辑
  5. 统计 20 次抓取的成功率与平均耗时

交付产出:产出:可运行的视觉抓取节点 + 性能统计

Learning Path

课时大纲与学习路径

阶段 / 模块内容要点课时完成后可达成
模块一 · 协作臂与安全(4 课时)协作机器人原理、安全模式、拖拽示教与限速限力4 课时能安全操作并完成拖拽示教
模块二 · 编程与应用(8 课时)图形化编程、脚本编程、轨迹规划与末端更换8 课时完成抓取/涂胶等典型任务
模块三 · 视觉集成(8 课时)相机标定、目标检测、抓取位姿计算与闭环抓取8 课时完成视觉引导抓取
模块四 · ROS2 与二次开发(8 课时)ROS2 驱动、MoveIt2 规划、自定义节点开发8 课时能独立开发一个应用节点
模块五 · 产线场景实训(4 课时)与传感器/传送带联动,设计一个小型自动化单元4 课时完成一个小型自动化单元
How It Works

技术原理讲解

不讲黑箱:把关键原理拆开说明,帮助学习者理解「为什么这样设计」。

碰撞检测是怎么做到的

协作臂通常不装碰撞传感器,而是持续监测各关节的电流与力矩估计。当实际力矩突然偏离预期(说明遇到了额外阻力),就判定为碰撞并立即停止。这要求控制器有足够高的采样频率与足够好的动力学模型,否则会误报(把正常加速当成碰撞)或漏报。

为什么协作臂要限速限力

安全标准定义了人机协作时的能量上限:速度与力必须控制在人体可承受范围内。因此协作臂即使在最大速度模式下,也比同等规格的工业臂慢——这不是性能不足,而是安全设计的必然结果。理解这一点,学生就不会把「慢」当缺点。

拖拽示教的精度边界

拖拽示教记录的是关节位置序列,复现时按插补执行,因此轨迹平滑但绝对精度受示教过程影响(人的手会抖)。工程上常采用「粗示教 + 精修点」的方式:先拖出大体轨迹,再在关键点手动微调坐标,兼顾效率与精度。

人机协作的机电学前提

协作臂能做到「碰到就停」,前提是力矩估计足够准、响应足够快、停止距离足够短。这三项指标越好,人机可以离得越近、速度可以开得越高。所以协作机器人不是简单地「加了传感器」,而是整套机电与控制系统的协同设计。

Specifications

技术参数

机械参数
自由度6 DoF
额定负载3 kg
最大工作半径约 620 mm
重复定位精度±0.1 mm
本体重量约 12 kg
协作与安全
碰撞检测力矩突变检测,碰撞后停止并回退
安全模式限速 / 限力 / 安全停止(支持外接安全信号)
控制与通信
控制器工业级控制器,内置运动学解算
通信Ethernet / Modbus TCP / 数字 I/O
编程方式拖拽示教 / 图形化编程 / Python 脚本 / ROS2
电源与安装
电源DC 48V(含适配器)
安装方式桌面固定夹具 / 桌面底座 / 倒装
末端
标配电动二指夹爪 ×1
选配气动夹爪、真空吸盘、螺丝锁付模组、力传感器

* 以上参数为标准配置实测值,受使用环境影响可能存在合理偏差;支持按项目需求定制配置,具体以合同技术附件为准。

In the Box

包装清单

  • 协作机械臂本体 ×1
  • 控制器 ×1
  • 电动二指夹爪 ×1
  • 48V 电源适配器 ×1
  • 桌面固定夹具 ×1
  • 网线与 I/O 线材套装 ×1
  • 图形化编程与 ROS2 配置包 ×1
  • 《协作机械臂应用与开发》×1 + 课程卡 ×1
Scenarios

适用场景

工业协作机器人教学科研抓取 / 装配算法验证自动化集成商方案预研职业院校柔性制造课程
Courses

配套课程

Optional Upgrades

配件与升级

按学习阶段逐步加装,一套平台可以持续用到更高阶的项目与课题。

配件 / 升级项说明参考价
一维/六维力传感器实现力控装配与柔顺作业询价
气动夹爪与气源套件提高夹持力,适配更多工件¥1,999
真空吸盘末端平面工件抓取(纸盒、面板等)¥1,299
螺丝锁付模组自动拧螺丝,适用于装配类实训¥2,999
移动底座(带脚轮)可在多个工位间移动部署¥2,499
安全地垫与围栏提升协作工位安全等级¥899
Troubleshooting

常见故障排查

课堂上最常遇到的几类问题与处理办法,先自查再求助,效率更高。

现象可能原因排查 / 处理
拖拽时感觉太硬拖不动未进入力控/自由驱动模式,或重力补偿未标定切换到拖拽示教模式并重新标定重力补偿参数
碰撞检测频繁误报阈值过低或加速度设置过大适当提高碰撞阈值;降低加速度,避免瞬间力矩突变触发保护
复现轨迹与示教轨迹偏差明显示教点过少或速度过快增加关键示教点;降低运行速度;检查是否有机械间隙或关节松动
ROS2 中无法连接机械臂网络配置或驱动节点未启动确认网段与 IP 设置;检查驱动节点是否正常运行、是否有防火墙拦截
Selection Guide

选型对比

不确定选哪一套?这里是同系列产品的定位差异,也可直接咨询顾问获取推荐。

型号定位与本品差异
SMG-017 桌面协作机械臂工业 · 轻量协作(本型号)拖拽示教 + 碰撞检测 + ROS2,桌面部署,¥19,800
SMG-003 灵臂·六轴机械臂教育 · 进阶教学用桌面臂,价格更低,缺少协作安全特性
SMG-016 工业六轴机器人实训工作站工业 · 职业院校完整工业工作站(含围栏与考证体系),面向技能认证
Delivery & Service

交付与服务

FAQ

常见问题

和 SMG-016 工业工作站的区别?
SMG-016 是完整工业实训工作站(含传送带、气路、围栏,对标考证);SMG-017 是轻量协作臂,强调拖拽示教与人机协作,桌面即可部署。
拖拽示教需要额外编程吗?
不需要。拖动手臂走一遍轨迹即可保存并复现;如需条件判断与循环,再用图形化或 Python 编写逻辑。
碰撞后会损坏吗?
不会。碰撞检测触发的是「停止 + 轻微回退」,属于保护性动作,可有效避免设备与人员损伤。
能做力控任务吗?
可选配一维力传感器实现简易力控;如需高精度力控与柔顺装配,建议评估 GenkiArm(SMG-009)。
适合哪些专业?
适合机器人工程、自动化、机电一体化等专业,也适合作为科研团队的轻量操作验证平台。
真的碰到人不会受伤吗?
协作臂通过力矩检测快速停止并回退,可显著降低伤害风险,但不是绝对安全。实验与演示时应遵循安全规范:限速运行、保持手部离开运动范围、配备急停,切勿以身体做碰撞测试。
拖拽示教需要编程吗?
不需要。拖动末端走一遍即可保存并复现;只有需要条件判断、循环或与外部设备联动时,才需要编写程序。
能替代工业机器人做生产吗?
可以承担轻负载、柔性换产的工位(如上下料、检测辅助、螺丝锁付)。高节拍、大负载、高刚性场景仍建议使用传统工业机器人。
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Benchmark

对标参考

以下为公开资料对标的同类产品参数与参考价,用于选型参照。

对标产品 / 型号厂商 / 生态关键参数参考价
越疆 CR 系列 / 遨博 i 系列越疆 / 遨博协作臂 · 负载 3–5 kg · 拖拽示教 · 碰撞检测约 ¥3–8 万级
节卡 JAKA Zu 系列节卡机器人协作臂 · 柔顺控制 · 二次开发约 ¥3–6 万级

SMG-017 桌面协作臂的拖拽示教、碰撞检测与 ROS2 生态,对标越疆/遨博/节卡协作臂;负载 3 kg、重复精度 ±0.1 mm 为同类主流水平。

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