装有协作型高级信息交换夹具的机器人将一马达适配器置于马达上，并进行定位，在拧紧螺丝的作业过程中夹紧该马达适配器

Schunk公司经理Henrik Schunk表示，“控制技术的魅力在于其可靠性，这是由于人类无论是在休闲还是工作状态每天都在利用着控制技术。”

控制技术的魅力也体现在夹具种类的多样化方面，在人-机器人-合作的时代，其魅力体现得就更加明显：MRK夹具是人-机器人-合作式机器人迅速发展的必然结果。MRK夹具安装在机器人臂的末端，相当于矛的尖，如果不能对发生的临时状况作出预判的话，那么便会造成巨大的风险。

不仅机器人是人-机器人-合作式的，机器人夹具也应如此

要实现人-机器人-合作作业，不仅机器人必须要集成带有过载极限控制的装置、全面的传感器技术以及能够快速反应的控制装置，安全可靠的新型机器人，机器人的末端工(刀)具也必须能够满足劳动保护、作业环境、设备的应用、以及安全认证和验收等方面的要求。

为此，不仅机器人的安全性能要符合要求，机器人的重要工具——夹具的安全性能也必须符合要求。基于这样的认识，迄今为止有几家夹具的生产企业与机器人和自动化设备专家KUKA公司进行合作研究。

这种合作的一个实例是，Roehm公司与KUKA公司的合作，其共同研发出了一种MRK夹具。 位于Sontheim的专门研发张紧装置和抓手的Roehm公司已经在世界范围内广泛推广了这个具有MRK功能的机器人夹具，该机器人夹具是在一个增材制造产品平台上制造出来的。该企业打算以这样的制造技术在急剧增长的 MRK领域占有一席之地。

图1 Zimmer公司与KUKA公司合作研发了R800系列夹具，该系列夹具特别适合与KUKA公司研

发的KUKA LBR iiwa 7 R800型、LBR iiwa 14 R820型 以及KUKA Flex Fellow型机器人组合使用

在人-机器人-合作研究领域，人们关注的是将人和机器人各自的强项最优化地结合起来，并致力于减轻作业人员在紧张、单调和不够人性化的劳动中的负担。被称作“安装作业同事”的MRK设备则非常有助于企业建立劳动条件健康且劳动气氛舒适的工作环境。

夹具可满足最新的安全技术标准

鉴于市场对于人-机器人-合作部件强烈增长的需求，Roehm公司与KUKA公司合作，共同研发了MRK夹具。这种MRK夹具能够满足特别严格的安全技术标准的要求：例如，MRK夹具必须能够满足ISO 10218和ISO/TS 15066这样最新标准的规定，如夹具的边和角必须去棱挫圆、必须有一个匹配的专用凸缘和设置精制护板这样的要求。此外，在可能造成作业人员受伤时，夹具还必须具备保护作业人员不受伤害的迁就性。Roehm公司能够借助于MRK夹具和人-机器人-合作技术，为客户提供合适的技术解决方案，以确保灵活满足各种不同作业的要求。Roehm公司的产品管理负责人和夹具专家Christian Schmid说：“我们应用‘增材制造’方式的一个很大的优点是，所有可以设想的工件形状均可采用‘增材制造’。无论是客户要求的工件内部夹紧装置还是工件外部夹紧装置，均可采用我们‘增材制造’的方式进行制造。例如，我们能够制造夹紧内轮廓为圆形、椭圆形或几乎是任意形状的工件的夹具。甚至可以借助于夹具手指的高度灵活性可靠夹紧各种不同直径的工件。”

关注夹具的灵活性、坚实耐用性和抵抗能力

此外，Roehm公司制造的夹具由聚酰胺PA 12材料制成，由于由聚酰胺PA 12材料制成的工件的表面性能好，所以几乎无材料损坏。这是Roehm公司制造的夹具的一个优点。Christian Schmid进一步补充说：“此外，聚酰胺PA 12材料具有稳定的耐冷却油或是润滑油一类介质的特点，适合在食品工业使用，这样便能够开发出新的应用领域。我们生产的夹具具有灵活性、坚实耐用性和抵抗能力，且为重量最佳化设计，这些对我们的客户来说尤为重要。”

此外，KUKA公司与Zimmer Group公司也有类似的合作，共同研制出了一种电动的R800型灵敏LBR夹具。这种夹具的设计能够保护作业人员不受伤。

R800夹具系列产品是专门设计用于人-机器人-合作作业领域的，该系列产品通过中间夹板里的机械式抓取力限制器实现挤压保护。此外，该系列产品为挫圆形装置，这样便排除了悬置的可能性。该系列产品还具有特殊的安全性能，能够保护加工作业人员不受伤。

MRK夹具能够与人建立信息交换连接

图2 Roehm公司与KUKA公司合作研发并通过增材制造的方式推出了首个具有人-机器人-合作能力的的夹具

除此之外，Schunk公司以其研发的合作型高级信息交换夹具确保了其在 MRK夹具联盟中占有首席盟员之一的地位。人-机器人-合作式夹具是集成化的，且能够与人进行信息交换连接。其最核心的特征是：一个棱挫圆的且能够保护作业人员不受伤害的外壳;集成了工件受损保护以及一个作为与人交互界面的LED操作面板。一个基础级的人-机器人-合作式夹具便已经能够满足安全可靠的人-机器人-合作的核心要求：该夹具绝不丢失夹紧的目标物;总是能够识别与人的接触以及在夹紧的情况下易伤害到作业人员的状况。驱动器工作可靠，能够确保夹具具有全方位的夹紧力，与此同时还能够确保功能安全性。例如，一个流程在紧急停止 (Not-Aus)时中断，驱动器能够确保夹具夹紧的工件始终保持可靠的夹紧状态。

夹具可借助一个周边环境传感器持续检测其周边情况，并能够用一个集成软件加工处理数据。如果出现会导致夹具与人发生意外接触的状况，夹具的的夹紧力将自动受限。协作型作业夹具JLI按照专门研究出来的工件夹紧策略和夹具夹力测量板检测的数据对夹具是否夹住工件或是夹住作业人员手的情况进行实时协调。在此，依据前提是DIN EN ISO 10218工业机器人的安全指南，此外还要考虑到未来的DIN EN ISO 20218(工业机器人的安全要求)。除此之外，夹具还起着控制装置间的一个信息交换工具和操控者的作用。LED灯和相应的颜色分类技术件还发出关于设备是否准备好作业和是否夹住具体工件的信息。人们甚至还预计：未来，协作型作业夹具JLI将能够全面协调各种传感器和安全机制。夹具夹力测量板和视觉监控同样也被视为是由触碰和电容传感器或一个电动力控制装置所组成的，如同夹具的皮肤一样的组成部分。

MRK夹具未来将有一个更加广阔的信息交换环境

为了使人-机器人-合作型夹具在未来能够连接来自更多传感器源的信息并由此推导出一个尽可能精准的现实作业状况的景象，通常要像人那样能够交换更多的意识信息。除此之外，MRK夹具通过工业M2M信息交换协议界面(OPC UA Schnittstellen)能够与机器人以及上级设备控制系统实现信息交换。