尽管疫情扰乱了整体市场趋势，但对机器人的需求依然持续增长。其中一个驱动因素是，企业已将投资机器人技术视为在保障员工免受感染的同时维持生产的解决方案。预计这一趋势将持续下去。 财富商业洞察（Fortune Business Insights）的 2020年全球工业机器人市场规模为146亿美元，并预测2021年至2028年期间的复合年增长率将超过10%。
工业机器人种类繁多，能够胜任各种各样的任务。一方面，大型机器被设计用于搬运重物和执行高速作业，它们通常在出于安全考虑而限制人员进入的区域工作。另一方面，协作式桌面机器人（cobot）可以与人类工人协同工作，处理重复性、高难度或时间紧迫的任务。.
在这两种极端情况之间，能够处理几克到约50公斤负载的机器人正在自动化执行各种涉及物品重复取放、移动和放置的流程。通常，用户可能希望提高速度、精度和重复性，或者避免人与食品或无菌材料等物品直接接触。其中，SCARA（选择性顺应装配机器人手臂）机器人被广泛应用于工业自动化项目中。.
SCARA机器人技术成熟且价格合理。它们可以单独安装，也可以与其他SCARA机器人或不同类型的机器人（例如笛卡尔坐标机器人、单轴机器人和多轴机器人）组成群组（图1）。此外，它们还能与雅马哈的LCMR200线性输送模块完美集成，实现灵活的工件输送。与传统的皮带和滚筒输送机不同，这些模块的编程和控制方式与其他机器人相同，从而构建出一个完全集成且协调的机器人装配单元。.
仔细观察最新一代的 SCARA 机器人，就会发现这些机器是如何不断发展以满足现代制造业的需求的。.
图 1. SCARA 机器在带有可编程模块化传送带的混合机器人单元中。.
SCARA 的优势：
乍看之下，如今的 SCARA 机器人似乎与最早的几代机器人并无太大区别。与它们的前辈一样，SCARA 的主要特征是其双连杆关节臂，该关节臂可在单一平面内活动。虽然科幻小说和早期的协作机器人（例如 Baxter）都曾出现过人形机器人，但 SCARA 已证明其在模仿人臂方面拥有持久的卓越性能：它可以伸缩，并可独立且同时绕“肩轴”和“肘轴”旋转。它可以移动到由两个连杆最大伸展范围所界定的无限多个位置，并且可以进入封闭空间。
由于这种灵活性，SCARA 机器人可以执行各种操作，例如将物体从一个地方移动到另一个地方，拾取和放置或定位组件，以及执行诸如拧螺丝、点胶和雕刻等工艺。.
除了极佳的灵活性之外，SCARA 机器人还拥有其他优势，例如高精度和高准确度，使其能够胜任高难度的工业任务并提供卓越的重复性。雅马哈低成本、高性能的 YK-XE 系列 SCARA 机器人，有效载荷范围在 4 至 10 公斤之间，其中一些型号在 X、Y 和 Z 轴上的重复精度仅为 ±0.01 毫米，旋转角度的重复精度为 ±0.01°。YK710XE 是个例外。作为该系列中机械臂最长的型号，其机械臂长度可达 710 毫米，在 X 和 Y 轴上的重复精度高达 ±0.02 毫米。这些机器人的高精度和高准确度使其能够胜任诸如放置小型机械部件（例如小型弹簧或垫圈）或拾取和放置表面贴装电子元件等任务。其强大的有效载荷能力也使其能够用于搬运或组装重型零件，例如汽车行业中使用的零件。.
它看起来像是完美的机器人，能够将单调重复的工作转化为高效的流程，帮助投资它的公司在竞争中脱颖而出。机器人比人类工人工作速度更快、时间更长、出错率更低，从而使人类的技能——例如极高的灵巧性、问题解决能力和创造力——能够更有效地应用于其他领域。但是，机器总有改进的空间，例如提高速度、可靠性和易用性。.
运动控制：
雅马哈最新一代YK-XE SCARA机器人采用全新轻量化主轴组件和增强型运动控制系统，确保更快的加速和更低的振动。雅马哈为其SCARA机器人开发的控制策略，能够自动优化线加速度和角加速度，并考虑机械臂姿态和有效载荷惯性，从而限制峰值扭矩、防止过度振动并提高可控性。这不仅有助于缩短循环时间，还能降低机械应力，从而提高可靠性。
机器人视觉：
凭借其精准的运动控制，SCARA 机器人显著提升了众多工业流程的生产效率。集成视觉系统进一步拓展了机器的应用范围，使其能够实现传送带跟踪、位置检测和位置补偿等功能，从而提高诸如在组件边缘涂抹粘合剂或密封剂，或在基材上位置不规则的组件上贴标签等工艺的精度。
雅马哈的RCXiVY2+视觉系统（图2）由视觉卡、照明卡和跟踪卡组成，并安装在RCX3系列多轴机器人控制器中。该系统将机器人控制管理、图像处理、照明控制以及输送机跟踪所需的数据处理集成到机器人程序中，显著缩短了设备设置时间。.
图 2. 配备 iVY2+ 视觉系统摄像头的 SCARA 机器人。.
RCXiVY2+系统具备全新的点检测功能，其识别工件的速度比以往使用的边缘检测技术快2到10倍。这使得机器人能够高速检测、拾取和计数形状和尺寸不定的多个物品，例如食品和服装。.
编程软件：
为了帮助配置单个机器人或装配单元，供应商功能丰富的软件工具可以简化并加快机器人的编程和配置。雅马哈的 RCX-Studio 2020 环境提供了一系列工具，可帮助管理从设置到维护的机器人，并且现在还包含向导，可自动生成示例应用程序。这些即用型模板可帮助轻松编程常见操作，例如取放、码垛和传送带跟踪（包括基于视觉的流程），而无需编写命令。
此外，该软件还包含仿真器、周期时间计算器和实时绘图等工具，另一项新增功能是用于离线检查、调试和优化程序的 3D 仿真器。仿真器提供的工具包括轨迹可视化（允许操作员评估机器人运动）和干涉检测（有助于避免与其他机器人或外围设备发生碰撞）。该软件最多可同时模拟四个机器人，并从多个视角进行观察。借助仿真器，可以在实际安装工作开始之前快速确定机器人位置、动作顺序和最佳速度设置。这可以节省大量代价高昂的试错时间，尤其是在设置包含多个机器人的装配单元时，并能更快地启动生产。.
结论：
SCARA机器人一直是工业应用中部署最广泛的机器人类型，具有高速、高可靠性和卓越的精度。最新一代产品在这些众所周知的优势基础上不断改进。随着自动化经济效益的日益凸显，寻求将机器人技术集成到生产流程中的企业拥有了比以往任何时候都更加丰富的选择。SCARA机器人也在不断改进，每一代产品都带来新的进步，从而提供更具成本效益和更易于使用的解决方案，并具备更多功能、更快的循环时间、更高的精度、可靠性以及更便捷的操作和编程方式。
 Asparagus picking-1-w.jpg)
