跨界玩转机器人 塑料还能这样用？——设计 x 创新 巴斯夫先进材料为新松机器人“加速”

在今年CHINAPLAS 国际橡塑展中，来自巴斯夫的一系列展示可谓“出尽风头”，巴斯夫四大全新共创项目——高端概念摩托车、高性能运动地坪、高弹力舒适内衣以及高级协作机器人——于展台隆重亮相，吸引到一大票观展者的目光。据悉，四大项目涉及出行、工作、着装与休闲领域，这些项目采用了13项最新巴斯夫材料应用技术，由巴斯夫与本土品牌和设计师合作开发，以满足中国市场不断精益求精的应用需求。

天作之合 协作机器人牵手塑料科技

四大项目各有特色，其中，巴斯夫展出的协作机器人引得一波观展者驻足——协作机器人在程序控制下有条不紊地进行着既定操作，配以红白相衬的亮面壳体，一改工业产品生硬乏味的形象，显得颇为灵巧生动。让人惊奇的是，在其工作区域，竟不见通常情况下阻断人和机器人直接交流的安全围栏。据了解，此种机器人既能独立工作，又能够在保障安全性的前提下，与工人一起工作，实现人机交互。

而与巴斯夫进行协作机器人项目合作的企业，正是于年初在平昌冬奥会上参与惊艳全世界的“北京八分钟表演”项目的新松机器人自动化股份有限公司（以下简称“新松”）。新松隶属中国科学院，作为一家以机器人技术为核心、致力于全智能产品及服务的高科技上市企业，新松是中国机器人产业前10名的核心牵头企业，也是国家机器人产业化基地，以及全球机器人产品线最全厂商之一。因此，巴斯夫与新松的合作，可谓是材料与机器人领域巨头的强强联合，对两家公司而言，其重要意义不言而喻；对行业而言，也必将引领一些创新发展。

巴斯夫特性材料工业部亚太区负责人Tony Jones与中科新松有限公司副总裁许楠

其实，此次CHINAPLAS上的协作机器人展示并非巴斯夫与新松的合作首秀，早在去年于广州举办的CHINAPLAS 2017国际橡塑展上，巴斯夫便展出了与新松联合开发的工业用协作机器人，彼时机器人采用巴斯夫 Elastollan® 热塑性聚氨酯弹性体、Ultramid® 玻纤增强聚酰胺和 3D 打印聚酰胺-6 制造，据了解，其轻量化的设计和材料可帮助制造商在提高生产效率的同时降低能源成本。

而在今年的CHINAPLAS展会上，基于去年的基础，巴斯夫展示了进一步优化的协作机器人，这款机器人主要在性能和减重方面有明显提升。譬如利用塑料和金属镶嵌工艺制件代替一些原有杆件；外壳材料更多地使用塑料替换金属，以进一步减轻机器人重量、降低能耗；改进部分壳体构件的生产工艺，如在去年使用3D打印工艺制造的防尘罩部分，在今年改用注塑成型工艺进行生产，以提高外壳稳定性并缩短产品出厂周期等。

“相比金属制件，巴斯夫提供的塑胶制件解决方案能够减重35%，能耗降低10%，这达到了理想的优化效果，而经优化的协作机器人也将给制造商带来更好的使用体验。”中科新松有限公司副总裁许楠女士如是说。作为新松在上海的国际总部，中科新松一直致力于打造一些跨行业、开放的合作项目，而此次与巴斯夫的合作便是典型的成功范例。巴斯夫为新松的新一代协作机器人PlasCobot开发的外壳与支撑件解决方案能够提升机器人动作灵活性、能源效率、设计自由度与操作安全性，以满足不断增长的灵活制造需求。新一代PlasCobot更精巧、更模块化，能够在相对狭窄的空间中良好作业。由于塑料可以通过模压成型，这有助于优化材料用量，进一步缩小机器人尺寸。

展台上灵活转动的协作机器人

巴斯夫的先进材料不仅是一种更轻盈的替代材料，还可通过注塑成型或 3D 打印等方式加工出复杂的形状。这些材料具有诸多优异特性，包括材料强度高、触感舒适、耐磨损、耐化学腐蚀和电绝缘性强等。巴斯夫特性材料工业部亚太区负责人Tony Jones先生进一步补充道，“以用于该款机器人的长玻纤聚酰胺为例，作为杆件材料，这款聚酰胺材料具有较高的硬度去满足机械要求，高撕裂强度和低磨损可以保证机械臂在长时间的工作过程中保持优秀的性能和状态。相对金属，聚酰胺材料同时具有较低的密度，所以在减重方面也扮演了重要的角色。”

超越期望 强强联合带来创新突破

当然，巴斯夫与新松的合作不止于此，据许楠介绍，此次展出的协作机器人是基于去年成果的优化版本，在此合作之外，两家企业也在积极探索其他方面的更多合作可能。协作机器人作为机器人领域的新兴发展方向，得益于其成本低廉、适应性强、更轻便安全等优势，自诞生之初便承载了许多期望。但目前来说，也正由于是新兴产品，因此在全球范围内生产协作机器人的厂商不过寥寥数家，而新松则是国内首家推出协作机器人产品的企业。“在协作机器人领域，新松已占得先机，而与巴斯夫的合作，则进一步巩固了我们在协作机器人领域的优势地位。新松不是唯一一家生产协作机器人的企业，但却是唯一与巴斯夫这样的全球顶尖材料供应商展开跨界合作、进行突破性创新的企业。” 许楠如是说。

谈及两家合作，Tony Jones尤为兴奋，他不止一次地赞赏新松的创新思维与卓越执行力：“近年来，巴斯夫在中国一直在寻求与优秀本土企业的合作机会，以期为行业带来更好的发展。而新松就是一家非常优秀的企业，在机器人领域，新松称得上是这个行业的领导者，同时，他们也是年轻积极且极富创造力的企业。在产品研发上，他们的反应速度非常快，可以以很快的速度把想法转化到产品中；他们的创新能力则体现在不受常规束缚，很多想法可以跳出固有思维。这也是巴斯夫选择新松这位合作伙伴的原因。”

其实当前展出的新松协作机器人，该产品并非在研发之初便将巴斯夫先进材料融入其中。据介绍，巴斯夫与新松的合作，是在此款机器人问世之后才开始进行的。因此，在机器人材料上，巴斯夫更多的是进行替换工作，以进行轻量化特性优化。当然，双方合作在该款产品上得到了优良体现，但在未来合作上，许楠表示，将会更早地考虑到多方因素，进行融合设计。“这就不再是简单的材料替代工作。除了轻量化设计，新松也会考虑到产品的其他方面，和合作方进行沟通。在机械设计之初，通过大家的讨论，来共同完成整个产品的定义和设计，以打造多方面高度契合的优质产品。”

而在这方面，Tony Jones表示，巴斯夫也有着长期规划——为了使巴斯夫的材料更好地应用于各项产品、服务客户，巴斯夫通过成立创新设计中心、编制计算机辅助软件等措施，助力客户产品设计中材料的工艺优化。因此，对巴斯夫而言，随着与新松合作的加深，对新松的材料需求也将有更深入的了解，如此巴斯夫便能为新松提供更多资源支持以及更加契合产品的材料。

作为“制造业皇冠顶端的明珠”，机器人的研发、制造、应用是衡量一个国家科技创新和高端制造业水平的重要标志。随着国家“十三五”规划将机器人列为战略性新兴产业方向，相关企业未来和发展也将迎来更加广阔的前景。应用于机器人的传统材料，也在逐渐被更多更具优势的先进材料所替代，而未来各类高性能塑料在机器人领域将有哪些广泛应用，我们拭目以待。

最后，以许楠在采访中提到的一句话结尾——“Beyond Expectation ”。以产品连接企业，让创新持续开花，超越期望，无限卓越。