Universal Robots

Universal Robots — датская компания, специализирующаяся на разработке и производстве промышленных коллаборативных роботов (коботов). Основана в 2005 году, является дочерним предприятием американской компании Teradyne. Считается одним из пионеров и лидеров рынка коллаборативной робототехники, предлагая решения для автоматизации производственных процессов малого и среднего бизнеса.

История

Компания Universal Robots была основана в 2005 году в Оденсе (Дания) тремя инженерами: Эсбеном Эстергором, Кристианом Кассовым и Кристианом Линдхольмом. Идея создания коллаборативных роботов возникла из наблюдений за потребностями малых и средних предприятий, которые не могли позволить себе традиционные промышленные роботы из-за высокой стоимости, сложности программирования и необходимости в защитных ограждениях.

Первый коммерческий продукт — робот UR5 — был представлен в 2008 году. В 2012 году компания выпустила более компактную модель UR10. В 2013 году Universal Robots открыла дочерние предприятия в США и Китае, а в 2014 году — в Японии и Германии.

В 2015 году компания была приобретена американской корпорацией Teradyne за 285 миллионов долларов США. Сделка позволила Universal Robots получить доступ к ресурсам для масштабирования производства и расширения глобальной сети продаж и сервиса. В 2016 году была представлена модель UR3 — самый маленький кобот в линейке. В 2020 году компания выпустила новое поколение роботов — UR16e и UR20, а в 2021 году — UR30.

Продукция

Основная продукция Universal Robots — серийные шестиосевые коллаборативные роботы, работающие в составе автоматизированных ячеек. Все модели объединены единой архитектурой управления и программным обеспечением.

Текущие модели

Программное обеспечение

Роботы Universal Robots программируются через графический интерфейс Polyscope на сенсорном планшете, входящем в комплект. Программирование не требует знания языков программирования — операции задаются перемещением руки робота в нужные точки и сохранением их в последовательности. Поддерживаются функции:

• drag-and-drop создание программ
• библиотека готовых шаблонов
• интеграция с внешними устройствами через цифровые и аналоговые входы/выходы
• поддержка протоколов Modbus TCP, Ethernet/IP, Profinet

Технические особенности

Безопасность

Ключевая особенность коллаборативных роботов Universal Robots — встроенные системы безопасности, позволяющие работать без защитных ограждений при соблюдении определённых условий. Роботы оснащены:

• датчиками силы и крутящего момента в каждом сочленении
• функцией ограничения силы удара (до 150 Н в зависимости от модели)
• системой остановки при обнаружении препятствия
• возможностью программирования зон замедления

Сертификация безопасности: все модели соответствуют стандартам ISO 10218-1 (промышленные роботы) и ISO/TS 15066 (коллаборативные роботы). Для работы без ограждений требуется проведение оценки риска на конкретном рабочем месте.

Конструкция

Роботы Universal Robots имеют модульную конструкцию из шести вращающихся сочленений, каждое из которых оснащено серводвигателем, редуктором и датчиками. Корпус выполнен из алюминиевого сплава, что обеспечивает относительно низкий вес при достаточной жёсткости. Все модели имеют степень защиты IP54 (защита от пыли и брызг воды).

Интерфейсы

Каждый робот оснащён:

• 16 цифровых входов/выходов (24 В)
• 2 аналоговых входа (0-10 В или 4-20 мА)
• 2 аналоговых выхода
• Ethernet-порт для связи с внешними системами
• USB-порт для загрузки программ

Применение

Коллаборативные роботы Universal Robots находят применение в различных отраслях промышленности и сферы услуг:

Производство

• Сборка: установка компонентов, завинчивание, прессование
• Обработка: шлифовка, полировка, нанесение клея и герметиков
• Обслуживание станков: загрузка и выгрузка деталей в станки с ЧПУ
• Контроль качества: визуальный осмотр, измерение, тестирование

Логистика

• Паллетирование: укладка коробок и мешков на паллеты
• Упаковка: укладка продукции в коробки, заклейка коробок
• Погрузка-разгрузка: перемещение деталей между конвейерами

Лаборатории и медицина

• Автоматизация анализов: дозирование, перемешивание, перенос пробирок
• Сортировка образцов: распределение по контейнерам
• Упаковка медицинских изделий: стерильная упаковка

Пищевая промышленность

• Упаковка продуктов: укладка в лотки, коробки
• Сортировка: разделение по размеру, цвету
• Порционирование: нарезка, дозирование

Экосистема и партнёрство

Universal Robots развивает экосистему партнёров через программу UR+ — сертификацию совместимых устройств и программного обеспечения. В каталоге UR+ представлены:

• захваты (пневматические, электрические, вакуумные)
• камеры и системы технического зрения
• конвейеры и питатели
• инструменты для сварки, шлифовки, нанесения клея
• программные модули для планирования траекторий

Партнёры-интеграторы, прошедшие сертификацию, оказывают услуги по внедрению роботов на предприятиях заказчиков.

Рынок и конкуренты

Universal Robots занимает значительную долю мирового рынка коллаборативных роботов. Основные конкуренты:

• ABB (Швейцария) — модель GoFa
• Fanuc (Япония) — модель CRX
• KUKA (Германия) — модель iiwa
• Yaskawa (Япония) — модель HC10
• Techman Robot (Тайвань) — модели TM5, TM12

По данным отчётов компании, по состоянию на 2023 год в мире было установлено более 75 000 роботов Universal Robots.

Критика

Несмотря на успехи, продукция Universal Robots подвергается критике по нескольким направлениям:

• Ограниченная грузоподъёмность — большинство моделей рассчитаны на лёгкие операции (до 30 кг), что ограничивает применение в тяжёлой промышленности
• Скорость работы — коллаборативные роботы работают медленнее традиционных промышленных роботов из-за требований безопасности
• Стоимость — хотя цена ниже, чем у традиционных промышленных роботов, для малого бизнеса она остаётся значительной (от 20 000 до 60 000 долларов США за базовую комплектацию)
• Зависимость от экосистемы — использование сертифицированных компонентов UR+ может увеличивать общую стоимость решения

Источники

1. Официальный сайт Universal Robots — раздел «О компании»
2. Отчёт Teradyne за 2023 год — финансовые результаты Universal Robots
3. ISO 10218-1:2011 «Роботы и роботизированные устройства. Требования безопасности для промышленных роботов»
4. ISO/TS 15066:2016 «Роботы и роботизированные устройства. Коллаборативные роботы. Требования безопасности»
5. Статья «Universal Robots: The History of Collaborative Robots» — журнал Robotics Business Review
6. Каталог UR+ — список сертифицированных компонентов