睿尔曼智能：超轻量仿人机械臂直面“换人”难题（附视频）

在2023世界机器人博览会上，一款运动轨迹精细、外貌轻巧便携的机械臂展示了抓取、按摩、舞蹈等各异的仿人动作，吸引众多观众驻足，它便是由睿尔曼智能科技（北京）有限公司（以下简称“睿尔曼智能”）研发的超轻量仿人机械臂。

▲睿尔曼智能双臂机器人舞蹈表演

伴随“机器换人”概念的不断推进，机械手、机器人等自动化、现代化、智能化装备深入各行各业，实现“减员、增效、提质、保安全”的效能。如何更好实现机器换人，成为业界所关注的重点。

睿尔曼智能成立于2018年，专注于超轻量仿人机械臂研发、生产和销售，为多行业“机器换人”提供创新型解决方案。

以“仿人”特性打造通用化工具

睿尔曼智能研发的超轻量仿人机械臂具备较高的灵活性和精准度，能够完成物品抓取、精密操作、协同作业等各种复杂任务。相比传统机械臂，超轻量仿人机械臂更加轻巧、便携，并能在各种环境下灵活应用。与工业生产专用的机械臂相比，超轻量仿人机械臂从研发之初就以民用为核心应用领域，因此更加贴合日常生活场景。

超轻量仿人机械臂以其全面仿人的特征，解决传统机械臂无法完美替人的问题。将移动、触摸、抓握等行为分解到技术维度，通过不断细化动作颗粒度，提升指令映射精准度，机械臂的硬件条件将最大程度上模仿人类手臂的特性，也即机械臂能实现人类手臂所能做到的动作，甚至比人做得更好，这也与它“人类生活助手”的设计初衷不谋而合。

▲睿尔曼智能超轻量仿人机械臂采摘场景测试

超轻量仿人机械臂以其全面仿人的特征，在多种应用场景下展示出较高的适配性。相比于其他工业制造机械臂、商业服务机械臂等，超轻量仿人机械臂最大的特点在于通用。实现仿人特性的关键，并非使机械臂的自由度越多越好，而是体积小、重量轻、集成度高，在形态方面与人类的胳膊更为相似。从应用场景出发，需要将场景需求解析后，形成机械臂可以执行的“知识”，因此不同的场景需要定制开发不同种类的机械臂。而如果从“仿人”出发，只要使机械臂的形态和功用与人相似，就可以较大程度上简化场景改造过程，并将机械臂快速布局其中。

从通用化工具的角度来说，仿人机械臂需要面向所有人工操作的场景，包括操作时使用的胳膊体积、运动空间等，因此设计产品的负载时，研发团队选择了人工操作负载的相同重量——5公斤左右。并且，仿人机械臂以Wi-Fi、蓝牙等通信方式和拖拽编程等手段，放低使用门槛，面向商业、新零售等场景时，不需要高水平、经验丰富的工程师监督操作，就能实现通用化功能的设置。

仿人机械臂本身不会存在无法适配应用场景的情况，但如何实现应用中与其他功能部件的联动应用，就成了企业所面临的实际问题。比如，超轻量仿人机械臂在医疗自动化场景下，承担着执行部件的角色，而想要完成场景内的全部应用，就需要匹配其他相关的配件，如视觉模块、移动底盘等。在诸如此类的细分领域中，睿尔曼智能从产业链出发，与底盘、末端执行器等上下游生产企业通力合作，解决产品到应用过程中的痛点和堵点，将应用构件进行有机结合，为企业提供完整的解决方案。

核心技术自主化

目前，睿尔曼智能已经实现包括控制器、驱动器、谐波减速器、电机在内的四大核心零部件的技术自主化。对于机械臂而言，其最大的难点就在于控制。而对于多轴机械臂而言，如何实现多轴联动控制、实时控制，是设计研发过程中面临的最大难题。

驱动器、控制器和电机等核心部件，每一个都不是单独的、孤立的。超轻量仿人机械臂在设计之初，就规划了产品的模糊形态，将产品形态分解后，得到电机的功率，驱动器的参数范围，甚至谐波减速器和控制器要达成的指标等。控制器是实现整个机械臂精密控制的关键，睿尔曼智能研发团队在机械臂内嵌入小型控制器，以有限资源的嵌入式板卡进行控制，无论是硬件、软件或算法，都能实现高配合度和耦合度。

▲电力行业智能巡检应用解决方案

睿尔曼智能开发适配超轻量仿人机械臂的专用控制器，为机械臂提供更灵敏的关节同步运动可能以及更稳定的轨迹运行能力，为用户二次开发提供更加精确的轨迹控制方法。硬件上，多核之间高效协同、并行处理工作，在有限的资源下达到媲美工业板卡的性能。硬件接口为用户控制机械臂提供更加稳定和高效的硬件基础，还支持个性化配置I/O功能，给应用落地带来了更多保障。

“更像人”，让机械臂深入商业、生活场景

机械臂超轻量化的特点主要表现在优良的负载自重比上，而易用性则主要表现为示教手段的简易性。睿尔曼智能放弃了针对不同平台的示教应用软件，采用简易图形化编程，用户可以自行进行操作和配置，大大降低了机械臂的使用难度。

考虑到不同用户的应用深度不同，睿尔曼智能为超轻量仿人机械臂设计了两种应用模式。有开发能力的用户，可以根据实际场景使用机械臂设计完成一整套系统。对于没有开发能力的用户，睿尔曼智能提供具有操作能力、视觉和移动功能的单臂、双臂复合机器人，可以直接完成具体的场景应用。

▲康复医疗行业按摩、艾灸等应用解决方案

睿尔曼智能凭借轻小、高负载、简单易用等多项优势特征，开拓超轻量仿人机械臂的产品技术路线，为能与机械臂结合的各种复杂应用场景，提供更广阔的想象空间。在移载巡检、商业家庭服务、医疗康养、工业制造、智慧充电、新零售、新餐饮等各个行业，超轻量仿人机械臂都有广泛的应用案例，将人从各个场景繁琐重复的工作中解放出来，实现机械臂与人、环境、行业生态的友好共融。

超轻量仿人机械臂市场需求将持续增长，将随着技术进步和应用场景拓展，迎来更大的发展机遇。唯有不断提升技术水平，才能够在激烈的市场竞争中取得领先优势。