机器人关节是机器人运动的核心部件，直接影响各类机器人操作的灵活性、精度和负载能力。记者近日在采访中获悉，青岛欧开智能系统有限公司历时5年，仿造人体骨骼关节，成功研发出球关节智能机器人，该机器人单关节可实现二自由度360度旋转，重复定位精度±0．01毫米，多项参数指标达到全球领先水平。

作为2017年山东省发布的重点研发计划中“面向装配作业的人机协作型双臂七自由度机器人的开发”专项，该研发任务于2023年通过山东省科技厅组织的专家验收，目前正在青岛一家商用车制造企业内开展原创功能验证，预计最快将于2026年投入商业化应用。

欧开智能研发的球关节智能机器人。王萌 摄

在欧开智能位于上合示范区核心区的厂房内，记者看到了这款球关节智能机器人样品。与厂房内其他工业机器人相比，它最突出的特点在于连接机械手臂的关节为球形。欧开智能董事长张晓兰告诉记者，市面上大多数机器人都是直角关节，这种结构方式导致单关节最多能实现320度运转。“所以与人类相比，机器人运动能力还有很大不足。这也是人形机器人走起路来有些‘别扭’的原因之一。”张晓兰介绍，球关节智能机器人仿造人体关节，把直角关节变成球型关节，让一个关节达到了两个自由度，实现360度无死角工作运动范围。

关节的自由度指的是关节能够独立运动的方向或方式，一个关节中有两个自由度意味着该关节可以在两个不同方向上独立运动。例如，人类的腕关节就是一个关节两个自由度，使得腕关节能够实现多种灵活的手部动作，如抓握、转动和摆动等。

为了配合关节结构的重要变化，欧开智能又投入研发经费，委托纳博特斯克等世界一流的减速器、传感器、微电机制造企业精进了微电机、传感器、减速器等部件。欧开智能研发的球关节智能机器人有效负载5千克，有效臂展950毫米，重复定位精度±0．01毫米，单关节实现二自由度360度旋转，其定位精度、反应速度和工作范围，都是全球最好水平。而且，如要实现同一个较为复杂的运动目标，普通机器人可能需要配备六七个直角关节，而球关节机器人只需要三个就可实现。

“球关节机器人在工作原理、结构设计等方面与常见的工业机器人有着非常大的差异，所以其原创性验证的时间会比较长。”张晓兰说，整个验证周期需要两至三年时间，预计最快将于2026年开启商业化落地，届时将首先在欧开智能深耕的工业机器人领域应用，未来也会寻找人形机器人赛道合作伙伴。

来源：观海新闻