Sami Haddadin 曾做出過瘋狂的舉動：在機械手臂上安裝了一把鋒利的刀，將自己手臂放在刀下方，通過編程控制機械臂執(zhí)行向下‘刺’的動作。自然，這并非是冒失的特技表演。他只是在演示最新設(shè)計的壓力感應(yīng)控制方案，當(dāng)?shù)督佑|到肉之后能夠立即停止動作。

工廠在嘗試機械化生產(chǎn)進程中，為了規(guī)避潛在的威脅隱患，通常會將機械手臂安置在籠中，并配備安全人員，協(xié)助和確保機械手臂不會對人類造成危險。自然，針對機械手臂的安全功能并非沒有，只是受限于復(fù)雜程度和成本而始終無法普及。

現(xiàn)在，Haddadin 希望將安全技術(shù)變得更親民，造福所有使用機械手臂的用戶。2016 年，他在德國慕尼黑創(chuàng)建了 Franka Emika 公司，并計劃于2017年推出可以勝任多個應(yīng)用場景的機械手臂，在偏于用戶設(shè)置和編程的基礎(chǔ)上，最為重要的是不會對人類產(chǎn)生威脅。

這款機械手臂和公司同名，也叫做 Franka Emika——‘它就像是姓和名’。Haddadin 解釋到，和工人協(xié)作的機械手臂并非只有他們一家。事實上，這種類型的系統(tǒng)被統(tǒng)稱成協(xié)作機器人（簡稱 cobot），是當(dāng)前機器人市場需求最旺盛增長最快的類型。根據(jù)一份評估報告，2016 年協(xié)作機器人全球銷售額將超過 1 億美元，而五年后銷售額將超過 33 億美元。

所有大型工業(yè)機器人廠商都在研發(fā)自家的協(xié)作機器人，但是設(shè)計上大部分創(chuàng)新都來自于初創(chuàng)企業(yè)。Rethink Robotics 在 2012 年推出了 Baxter 雙臂機器人，最近還推出了名為 Sawyer 的獨臂機器人。目前在協(xié)作機器人領(lǐng)域，占據(jù)支配地位的是丹麥公司 Universal Robots，每年的出貨量超過數(shù)千臺。即使如此，這類機器人的占比依然很少。

鑒于未來幾年協(xié)助機器人的迅速崛起，Haddadin 的公司收到了大量投資者青睞，其中包括德國機器人制造商 Kuka 以及一些涉足該行業(yè)的重磅公司。

Haddadin 此前曾在德國一家頂級機器人實驗室工作過，并去硅谷的加速機器人公司 Willow Garage 學(xué)習(xí)了一段時間，他表示 Franka Emika 之所以能夠在眾多競爭對手中脫穎而出的原因之一就是優(yōu)秀的操作技能。相比較競爭對手，F(xiàn)ranka 在部分規(guī)格上存在很大的優(yōu)勢，例如七軸運動、80 厘米有效范圍、3 千克有效載荷和 0.1 毫米的精準(zhǔn)度等等。針對那些需要物理直接接觸的應(yīng)用情境，例如鉆孔、擰螺絲、拋光、以及電子制造商想要實現(xiàn)自動化的各種質(zhì)檢和組裝任務(wù)中，F(xiàn)anke 在設(shè)計上進行了特別優(yōu)化，能夠以更精密的控制方式進行操作。

由于采用力矩調(diào)節(jié)控制，F(xiàn)ranka 相比常規(guī)機械手臂擁有更高的靈活性。它能夠使用應(yīng)變式傳感器來測量所有 7 個關(guān)節(jié)上的力道，哪怕再輕微的碰撞都能檢測出來。值得對比的是，大多數(shù)工業(yè)機器人至今仍未配備壓力傳感能力，這也正是這些機器的危險之處，因為他們只會按照流程進行操作，不過注意到這方面的細(xì)節(jié)。

力矩調(diào)節(jié)控制的選決條件之一，就是擁有豐富且詳細(xì)的機器人動力學(xué)模型。彈力、震動、組件之間的摩擦等這些細(xì)節(jié)都需要反復(fù)推敲。這是因為力矩調(diào)節(jié)控制需要實時的將機器上測量的實際壓力數(shù)據(jù)和從模型中獲得參考值進行比較，如果你將模型關(guān)閉，那么也意味著你失去控制的權(quán)利了。

在 Haddadin 看來，這并不應(yīng)該視其為障礙，反而應(yīng)該將其當(dāng)作一種優(yōu)勢。力矩調(diào)節(jié)機器人的先鋒人物，同時也是 Haddadin 在德國航空航天中心機器人和機電一體化研究所工作期間的導(dǎo)師之一，Gerd Hirzinger 說道：‘真相是，我建模了我所創(chuàng)建的所有東西’，并稱 Franka 是‘等待了多年的重大突破?！?/span>

讓 Franka 脫穎而出的另一個因素就是成本。在撰寫本文時，這款機器人的預(yù)訂價格為 9900 歐元，約合人民幣 71964.1 元，但是最終發(fā)售價格目前還未確認(rèn)。相對于這款機械手臂的性能來說，我們將同類產(chǎn)品做個比較就可以發(fā)現(xiàn)這個價格是明顯偏低的。Rethink 的的 Sawyer 售價為 29000 美元（約合 201648.6 元），Universal Robots 公司最暢銷的 UR5 機型更貴，售價為 35000 美元（約合 243369.0 元）

位于圣地亞哥的加州大學(xué) Contextual Robotics 研究所主任 Henrik Christensen 說過，F(xiàn)ranka 是‘令人印象深刻的硬件’。同時他也補充道，協(xié)作機器人的主要挑戰(zhàn)是不僅僅體現(xiàn)在硬件方面，同時也考量公司在軟件方面的造詣，如何能夠才能讓非專業(yè)人士迅速上手。他認(rèn)為，Universal Robots 之所以擊敗眾多競爭對手獲得如此大的成功，就是因為他們提供了迄今為止最好的用戶界面。因此擺在 Franka 面前的是，如何在未來進一步證明自己。

Haddadin 表示，將軟件放置在同設(shè)計機械手臂相同的高度。用戶可以通過手勢和點擊觸控屏幕來編程 Franka 進行移動，此外還提供了豐富的預(yù)編程運動。一旦用戶為一臺 Franka 創(chuàng)建了編程，還能通過云端將其復(fù)制到其他 Franka 上。

在 Haddadin 的未來路線圖中，最雄心勃勃的部分莫過于讓 Franka 實現(xiàn)自我克隆。在量產(chǎn)初期，80% 的 Franka 生產(chǎn)流程都可以自我完成，而最終目標(biāo)是在未來達到 100%，Haddadin 堅信這一天遲早會到來。展望未來，Haddadin 設(shè)想通過發(fā)送容器將 Franka 當(dāng)作移動機器人工廠開到世界的各個角落。他說道：‘在容器內(nèi)部將會是由 Franka 創(chuàng)建 Franka?！?/span>

大量自我復(fù)制的機器人遍布全球？這是值得期待的事情，到時候哪怕它們拿著刀，在 Haddadin 的不懈努力下也會對人類表現(xiàn)的非常友好。

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