Franka机器人在工业和科研中的应用场景

Franka机器人共有两大王牌产品——Franka Robotics Research 3和Franka Production 3，FR3主要应用于科研领域，FP3主要应用于工业领域。本文将探讨Franka机器人在工业和科研中的应用场景。

Franka Robotics受人类敏捷性和触觉的启发，创新研发了基于APP的力控机器人。Franka Robotics通过其易于编程和操作的特点，被广泛应用于制造业、物流和医疗等领域，致力于制造对用户友好且经济实惠的力控机器人，并以全球畅销的FE Powertool机器人系统重新定义机器人技术，帮助企业提高生产效率和灵活性，获得了不少客户的青睐。

目前Franka机器人共有两大王牌产品——Franka Robotics Research 3和Franka Production 3，FR3主要应用于科研领域，FP3主要应用于工业领域。

Franka机器人注意目标应用场景为：

1. 工业领域

2. 医疗机器人

3. 实验室自动化

4. 科研领域ROS，MATLAB, FCI开放性研究

Franka Robotics机器人特点

1.安全性高：获得ISO标准10218-1和13849-1的认证，具备Performance Level D（PLd）和Category 3的安全功能，无需加装围栏即可实现人机协同工作，是行业内拥有专业认证的触觉功能机械臂的首创，让用户能更放心大胆地使用Franka机器人；

2.柔顺灵敏：Franka机器人采用七轴自由度设计，拥有卓越的力控调节系统，较传统的机械臂有更高的灵活性，能够使用应变式传感器来测量七个关节上的力度，哪怕再轻微的碰撞都能精准检测。这是Franka领先于传统工业机器人的地方；

3.编程简单，易用性强：Franka机器人设计充分考虑用户需求，将Franka的软件控制设计在于机械臂相同的高度，方便用户操作，并且运用流程图式的模块化编程和多样的预编程，能够实现编程云端复制，极大地便利了大规模项目的部署；

4.兼顾柔性与精度：七自由度模块化设计，13位分辨率扭矩传感器，精确度和灵敏度出色，机械臂装备一百多个传感器，有效载荷与移动质量比成功提升到1:4。

Franka Robotics解决方案

01工业领域

Franka机器人在智能制造领域优势

1. 高精度和可靠性：FRANKA机器人的无刷直流电机结合高分辨率编码器，使其能够实现非常高精度的运动控制。这对于需要精细操作的工业应用，如钻孔、拧螺丝、抛光等，具有重要意义。

2. 安全性和柔性：FRANKA机器人专为人机协作设计，具有多重安全机制，包括力反馈和碰撞检测。这些功能使其能够在工业环境中与人类安全协同工作，降低了对操作人员的潜在风险。

3. 高动态性能：无刷直流电机具有快速的动态响应能力，使FRANKA机器人能够及时适应操作中的变化，如实时调整工具的位置或力度

02医疗机器人

Franka机器人在医疗机器人领域优势

1. 高精度和可靠性：FRANKA机器人的无刷直流电机设计减少了机械磨损，增加了系统的可靠性和使用寿命，这对于医疗系统的连续稳定运行至关重要。

2. 安全性和柔性：FRANKA机器人能够灵活调整输出力和运动路径，适应不同的医疗操作需求，如轻柔地处理人体组织或敏感器材。

3. 多功能性和可编程性：FRANKA机器人支持灵活的编程和控制，能够根据具体的医疗需求定制操作流程，提高操作效率和效果

医疗应用场景

FRANKA机器人在医疗领域的应用案例包括以下几个具体领域：

• 医疗手术机器人：

力控机器人由于其敏感的力学感知与柔顺控制技术，在部分医疗手术机器人领域中成为不可替代的机器人种类。例如，特酷电子代表Franka Emika与合作伙伴完成了机器人自动扫查项目、5G远程手术项目和微创医疗手术项目，并与国内数十家医疗设备企业达成战略合作 。

• 拭子采集机器人：

Franka Emika GmbH开发了用于鼻和咽喉Covid-19筛查的拭子采集机器人，该设备已在欧洲获得批准为一级医疗设备。这种机器人利用其力控技术进行精准的拭子采集 。

• 牙医助手：

力控机器人在牙科手术中作为助手，通过手势控制、语音控制或脚踏板控制来传递工具，辅助医生进行手术。这种应用降低了项目风险，增加了可行性和可复制性 。

• 智能扫查机器人：

在2020年的医博会上，德尚韵兴发布的扫查机器人可以模仿医生的扫查手法，支持各种角度的全自动扫查。主动柔顺技术可以解决呼吸影响，保证安全并提高成像质量 。

• 护理康复类机器人：

随着人口老龄化，护理机器人的需求增加。Franka机器人独特的力敏感性使其能够接触式帮助患者进行肢体动作，或完成取药倒水等动作 。

• 非创口体内介入机器人：

受新冠影响，多家医疗科技公司使用Franka Emika机器人进行鼻和咽喉的Covid-19筛查。例如，云百生联合深圳市罗湖医院集团开发的鼻拭子机器人通过视觉引导实现面部跟踪，利用机器人的力敏感度探入式进入鼻腔 。

• 中医类机器人-刮痧机器人：

Franka Emika GmbH的控股公司TQ-group联合国内某知名理疗公司开发的刮痧机器人，通过简单的几点示教，机器人不需要视觉判断就能根据力反馈完成背部的刮痧任务

03 科学研究领域

提供了稳定的二次开发平台

开放底层C++接口：FRANKA机器人支持ROS、MoveIt、MATLAB、Simulink等多种编程平台，提供了稳定的二次开发平台，适合教育和研究领域的深入学习和应用开发。

• 接口FCI控制：

FRANKA机器人支持FCI,ROS、ROS2、MATLAB、Simulink等多种编程平台，提供了稳定的二次开发平台，适合科研领域的深入学习和应用开发。包括人工智能和机器人工具套件。

• 人工智能研究：

FRANKA AI Companion为研究人员提供了一个综合工具，集成了NVIDIA GPU加速计算与实时控制，简化了研究设置，并促进了实验室内的协作和研究进展。

• 社区和生态系统：

FRANKA建立了一个全球合作伙伴网络，包括软件和硬件开发商、分销商和解决方案提供商，推动技术转化为实际应用

04 实验室自动化

样品处理：FRANKA机器人能够自动化处理实验室样品，如血液、组织样本的转移和处理，减少人工操作误差，提高处理效率。

自动化分析：在实验室环境中，FRANKA机器人可以执行自动化分析任务，如液体处理、混合和检测等。

Franka机器人在实验室自动化大放异彩

• 无人化实验室：

使用Franka 机器人开发的无人化实验室在实验室自动化领域迈出了历史性的一步。这种应用减少了研究人员的重复工作，避免人员接触危险品，让实验室高效快速全天候的运作 。

• 生化实验室：

在一些研究蛋白结构的生化实验室，常常需要优化各方面条件，诸如温度、酸碱度、底物浓度等，从而析出适合电镜观察的蛋白晶体。在这个过程中，产生了大量的重复性工作，把这一工作交给机器人，省去大量重复性劳动，给科研人员更多的时间思考科学问题

集智联机器人（PNP Robotics）在机器人行业有多年的专业性经验，致力于开发机器人Plug&Play即插即用产品

• 全系列机器人PNP产品和解决方案

• 自适应夹持器

• 六维力矩传感器

• 一体化机器人升降柱

• 机器人视觉

集智联机器人(PNP Robotics)服务客户群体包括：

• 云服务运维

• 高铁运维

• 档案管理

• 半导体

• 生命科学自动化

• CNC制造业

等在内的大中小型企业。

关于集智联机器人PNP Robotics

集智联机器人， 英文名字：Plug & Play Robotics， 取义为“集中智慧互联，达到即插即用”,目标用先进的机器人技术实现机器人在各个行业的迅速使用。

集智联机器人团队成员均来自于国内外机器人行业知名企业，服务过超过500家终端客户；学术背景来自于哈尔滨工业大学，上海交通大学，多伦多大学等知名高校，先后获得“姑苏领军”、“崇本领军”、“吴江领军”等人才称号。

集智联机器人公司主要围绕机器人生态产品和移动复合机器人开展业务，致力于成为协作式机器人生态工具和移动复合机器人配合装备的龙头企业，目的为客户提供创新的机器人柔性解决方案，让客户充分体验真正的即插即用功能(Plug & Play)。

集智联机器人(PNP Robotics)

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