电动夹爪会成为“标配”吗？ -

距离2020年高工年会还有

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天

撰文 | 段超

“工厂自动化”日益往“智能工厂”目标靠近，也就要求工厂生产的自动化、数字化和智能化，也对工厂产线生产产品的多样化与产品质量高标准化提出更高要求，末端执行器（夹爪）作为最接近工件的工业品也就越来越成为了高灵巧度、高协作性机器人应用的重要部件。

有资料显示，目前运用工业机器人完成搬运、抓取等操作的工序占到了所有工序量的60%以上，末端执行部件的市场蓝海正在慢慢显现。

但此前，整个末端执行器市场都是气动夹爪的天下。高工机器人产业研究所（GGII）数据显示，从现阶段的市场结构来看，目前气动夹爪依然占据绝大部分市场份额，中国市场标准化气动夹爪占比超过90%，电动夹爪占比仅为3%左右；海外市场标准化气动夹爪占比超过70%，电动夹爪占比接近18%。

看透气动夹爪的“非标本质”

但随着智能化、信息化的不断发展，气动夹爪的劣势慢慢显现。其中，最突出的就是其不具备多种点位控制能力和力反馈能力，这对于未来柔性化的生产趋势来讲，是绝对的硬伤。

气动夹爪在工业自动化领域中曾被许多人认为是永远不会改变的产品形态，近年来也受到由驱控一体高度集成组成的电动夹爪的挑战与冲击。

一方面，以协作机器人为代表的增量市场持续放量，将对电动夹爪形成较强的需求拉力；另一方面，以工业自动化为代表的存量市场，众多场景逐渐衍生出电动夹爪替代气动夹爪的新机会。

“气动夹爪的核心部件实现了规格化，但夹爪本体难以标准化；各大厂商的爆款产品集中在小负载小行程序列，长行程气动夹爪仅集中在少数厂家，价格差异非常大；但最重要的是气动夹爪依附于气动系统，非标设计环节多，集成的附加成本高。这三点结合起来，足以看出气动夹爪的‘非标本质’。”钧舵机器人CEO介党阳表示。

在工厂里气动夹爪随处可见，但内行人都知道仅气动夹爪本身是不能工作的，需要气源及附属系统的支持。作为一个执行部件，气动夹爪的支持系统尤为复杂，包括高压气源、气动三联件、管路、管路接头、节流阀、消音器、磁性开关、中封电磁阀、压力开关等一系列气动元器件。

这也是为什么大家看国内外气动模块化夹爪公司网站时，会看到许多产品序列，在展会上拿到的产品目录也少则一千多页。其实，总体来讲，其产品目录均是支持最后与工件转移的执行部件所需要的气动元件。所以，综合来看，气爪的集成成本并不低于电爪。

把工业级灵巧手做到极致

介党阳认为：钧，千钧一发；舵，意指舵手、引领的意思。钧舵，就是做科技创新的引领者。

介党阳在攻读博士期间联合开发出了国内首例空间站用大型机械臂末端执行器样机，此后一直致力于机器人末端执行器的设计研发工作，积累了十余年的行业经验，2018年1月，介党阳带领团队成立苏州钧舵机器人有限公司，致力于研制生产工业级灵巧手及智能电动夹爪产品，并提供机器人抓取及上下料的系统集成服务。

2016年至今，钧舵机器人陆续推出5kg级负载的JQ3-5三指工业灵巧手、2kg级JQ3-2三指灵巧手，它们适用于所有的协作机器人，以及不同类型的低负载的工业机械臂。工业级灵巧手的研制的关键点，一方面是要提高系统的可靠性和稳定性，另外一方面则是要提高控制性能。为此，钧舵机器人产品经历了三轮大的迭代升级，为打磨工艺细节，设计图纸上一年内更改了40多版。”

该灵巧手具有三个模块化的手指，可以通过手指重构实现抓取方式的变化，具有高通用性。与五指灵巧手相比，在不损失或微损失灵巧性的基础上，抓取范围更大，对抓取工件的适应能力更强，由于采用了模块化手指，生产成本大为降低。

为了提高钧巧系列JQ3-5的性能，2019年钧舵在钧巧系列灵巧手上优化了49处设计，投产近500份加工图纸，突破关键技术3项，并创新性地在手指基关节部位使用了双蜗轮调心轴承自平衡技术，极大地改善了系统的传动效率，将灵巧手性能提高了30%以上。

目前，钧舵机器人正在开发一款电气混合的柔性五指灵巧手，既能摆脱气源的束缚，又能很好地利用气动的自适应能力，抓取负载在3kg左右，满足服务机器人走进家庭后的安全性抓取需求。

2020年，钧舵机器人推出的第一款真正意义上的工业级灵巧手小批量量产。同年9月，钧舵机器人完成由邦盛资本、正轩资本共同投资的近2000万的A轮融资。本轮资金主要用于产品量产、加强人才梯队建设及加快市场推广。在开发工业级灵巧手的同时，钧舵机器人已同步开发另一个产品方向——机器人“夹爪”。

介党阳表示：“钧舵机器人，就是要打造出来全球最高性价比的电动夹爪。”为了做到这一点，钧舵攻克了高功率伺服驱动器、高可靠磁编码器、超薄电磁制动器及低背隙高负载行星齿轮组等多个核心零部件关键技术，深入客户现场进行深度调研，将产品做到了极致的易用性，并投入了大量资金用于模具开发，确保最终产品的量产品质。

钧舵机器人CMO张伟透露，钧舵的终极目标是将灵巧手的售价做到万元级，能够将其作为国内类人智能抓取端的标配产品。

目前钧舵机器人已经与国内外多家工业机器人供应商进行了深度合作，并在逐步打造智能机器人生态，匹配新的作业数据生产需求。据了解，预计到今年年底，钧舵机器人的各系列产品应用量将超过1500套。

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