传统上，机器人需要很大的足迹和一个大钱包。然而，一种新型的轻量级台式计算机在一个小的包中提供了很大的性能。微型机器人为处理和组装小部件提供了一种经济有效的方式，尤其是在空间不足的情况下。

紧凑型机器人用于众多装配应用，例如分配，拧紧和焊接，除了洁净的房间环境之外。除太阳能电池板，注射器和汽车电子控制单元外，制造商依靠小型机器人到大规模生产手机，iPod和等离子电视。它们还用于抛光和机器趋势应用。

但是，定义“小”的含义是有多种解释的。一个制造工程师认为小的东西，在另一个行业的人看来可能是大的。

“小是相对的，特别是在汽车行业，”托尼·马切莱塔解释说，他是QSI自动化公司的业务发展经理，该公司是一家系统集成商，专门从事塑料注射成型应用。“医疗设备行业的人可能会有截然不同的看法。”

一般来说，小型机器人是根据其可及范围和有效载荷来分类的，例如可及范围为1,000毫米或以下，有效载荷能力小于5公斤。EPSON机器人公司的应用工程经理Phil Baratti说:“最近有一些讨论讨论机器人的大小取决于电机功率，但这更类似于手臂的耗电量，而不是身高。”

小型机器人是高精度应用的理想选择。Baratti指出:“特别是四轴SCARA机器人，计算到旋转设备的X-Y距离的能力很大程度上依赖于手臂长度。”

“一些小型机器人有一个非常小的占地面积，具有大的工作信封，而其他的工作环境有一个小的足迹，”斯塔布利公司的Operate Manager“的David Arcenaux，Operations Manager添加了一个有限的工作环境，”例如，有些机器人有一个真正的球形信封，虽然其他人只有泪滴工作信封。具有球形信封的机器人将能够更有效地在与机器人手臂周围的最小死区相同的占地面积内工作。“

多元化的市场

爱普生最近推出了G1 Mini SCARA，巴拉蒂称这款车“在占地面积与工作空间的比例方面处于行业领先地位”。225毫米的机器人手臂可以处理许多工作范围要求很大的应用，其他机器人需要250毫米的长度才能操作，因此为客户节省了宝贵的地板空间。”

据巴蒂介绍，当涉及到工作区VS占地面积时，机器人设计都有相当大的改进。例如，Epson工程师最近开发了一种新型的Scara机器人，允许第二臂通过弯曲第一臂弯曲进入第一个。

“这大大提高了我们内部死亡空间的半径，”巴拉蒂说。“减少工作空间占用空间的更好设计是RS机器人，它实际上是一个零占用空间的手臂。”

机器人供应商也一直忙于开发其他流行配置的小版本，如delta机器人、六轴机器人和笛卡尔机器人。例如，FANUC Robotics America Inc.最近推出了重量不到20公斤的delta型机器人M-1iA。紧凑的机器可以安装在桌面，地板，墙壁或天花板处理各种各样的小部件处理和装配任务。

FANUC Robotics的全国销售经理克里斯•布兰切特表示:“这是我们第一个拥有平行连杆机构的小型机器人，对于高速应用非常理想。”“此外，它还具有四轴或六轴配置。这种水平的灵活性远远超过了其他垂直铰接或scara型机器人的能力，这些机器人只提供三轴或四轴配置。”六轴模型为装配应用程序提供了一个灵活的手腕关节。

ABB Robotics的渠道合作伙伴经理吉姆·科斯马拉(Jim Kosmala)将“小型机器人”定义为一个人可以拿起并四处移动的桌面机器。新的ABB IRB 120机器人符合这种描述。它只有55磅重。

Kosmala说:“六轴机器人具有ABB大型机器人的所有功能和先进设计特点，而且模型经济、重量轻。“IRB 120的标准有效载荷为3公斤，射程为580毫米。相比之下，IRB 7600的有效载荷为500公斤，射程为3.5米。”

Janome Industrial Equipment USA Inc.生产台式机器人已有20多年的历史。该公司最小的笛卡尔机器人是JR2203NE，占地面积最小，为15.25英寸× 12.6英寸，非常适合在空间稀缺的地方使用。

根据国家销售经理Phil Cohen的说法，该机器旨在“最大限度地减少足迹并最大限度地提高装配线操作的效率。被要求用他们所拥有的空间做了许多制造工厂。小型机器人支持任务和物理楼层房地产的效率。“为了满足这种需求，Janome已经开发了各种螺丝螺丝，焊接，分配和PCB贫化应用的软件。

传统上，桌面笛卡尔机器人已经非常流行的粘合剂分配应用。这就是EFD Inc.、Fisnar Inc.、Henkel Corp.、Liquid Control Corp.和Sealant Equipment & Engineering Inc.等公司销售各种桌面系统的原因。

更小更强大

几年前，今天紧凑的机器人的大小，重量，性能和成本是不可想象的。此外，目前的业务状况使一些工程师意识到在机器人学达成更大的情况下不一定更好。

科恩指出:“大型资本设备预算即使没有被取消，也已被大幅削减。“随着时间的推移，小型机器人提供了一种逐步实现自动化的方式，投资回报可以很快显示出来。从那时起，可以购买额外的部件，在整个装配线或制造单元的自动化水平上进行集体建设。”

“小型机器人的成本远低于[较大]机器人，需要较少的编程或第三方支持，”COHEN添加。“这使得整体小型机器人解决方案更便宜。”

除了电脑，手机和其他设备之外，摩尔定律适用于机器人。“他们一直越来越小，昂贵，而功能会增加，”Kosmala Notes。“近年来，我们已经看到了越来越大的需求。对于目前未使用机器人的制造商来说，这可能是一种实惠和灵活的入口。在过去，唯一的替代方案是艰难的自动化，在今天的商业环境中并不总是具有成本效益。“

要求速度和精度的装配应用程序是小型机器人的理想选择。Baratti说:“我们现在可以在现有的机器和现有的过程中加入完全插值运动。”“小型机器人的一大优势是循环率。小型机器人移动的质量更小，反过来，移动大质量时的力矩和物理影响也更小。”

精益制造的普及也增加了对小型机器人的需求。“精益制造是强迫制造商通过利用较小的机器人来帮助降低制造成本，”Arcenaux说。“小型机器人需要较少的楼层空间和更少的能量来运行，从而创造更加温和的制造环境。”

Stäubbli提供了几个小型机器人，如RS20，四轴围巾，220毫米达到1公斤的有效载荷。其最小的六轴机器人是TX40，其特点是515毫米达到和2.3公斤的有效载荷。“两家机器人都在速度，精度和可靠性方面具有高性能，”Accenaux索赔。

缩小的组件

大多数小型机器人看起来和它们的大兄弟姐妹很相似。无论有效载荷是3公斤还是500公斤，机器人都按照相同的基本机械原理工作。当然，马达、手臂、抓手和其他部件要小一些。

FANUC Robotics的材料处理产品经理Raad Asmaro解释说:“小型机器人的有效载荷更小，这可以改变材料结构和电机尺寸(这是需要的)。”此外，许多机器人传统上都有串联机构，所有关节都是串联的。我们的M-1iA有一个平行连杆机构，其中主轴是机械地平行连接的。”

巴拉蒂补充说:“减轻体重对微型机器人至关重要。”“由于手臂的质量会对运动能力产生不利影响，我们必须减轻重量，但仍然保持刚性的设计。这是通过使用坚实的手臂结构和细化技术，在不降低手臂结构刚度的情况下，在每个可能的位置减轻重量。基本的驱动技术是一样的，只是尺寸变小了。”

许多机器人供应商传统上使用齿轮来操作他们的大型机器。但是，小型机器人通常使用不同的组件，如超大轴承和刚性谐波传动系统。

“我们在小型机器人中使用谐波驱动器来达到尺寸和体重，”Denso机器人的销售经理销售经理Peter Cavallo Notes。该公司最小的机器人，VP系列，非常紧凑，轻便 - 25磅 - 它可以一只手拿起。“这些小单位开辟了机器人到大型市场的优势，特别是需要高速，精确和精细控制的应用，”Cavallo指出。

小型和大型机器人的另一个区别是控制单元的大小。Motoman公司的处理技术领导者Tom siple说:“终端用户想要一个需要单相电源的小型控制器。该公司的HP3JC机器人有一个7.9英寸宽的底座和一个紧凑的控制器。它可以水平安装，也可以垂直安装，便于在密闭空间安装。

在未来，机器人可能会继续变得更小。例如，谐波传动系统公司最近推出了直径只有13毫米的CSF-3系列。

“作为纳米技术继续改善，我们可以期望看到机器人机制继续变得小型化，”预测巴蒂。“这将迎来嵌入和无线的汽车开发，机械发展和真正自治控件的新时代。”A.