一、方案概述
核心目标：通过 MiR移动机器人（底盘+导航） 实现灵活物料运输，结合 UR协作机器人（机械臂） 完成精准操作任务，构建“移动+操作”一体化的智能机器人系统，适用于柔性制造、仓储物流、实验室搬运等场景。
二、系统架构
硬件组成：
移动底盘：MiR系列（如MiR250/MiR500），搭载激光雷达、3D摄像头、支持自主导航与避障。
协作机械臂：UR3e/UR5e/UR10e/UR10e，集成力控传感器，支持高精度抓取与装配。
末端工具：根据任务选配Robotiq电动夹爪、吸盘、视觉相机等。
控制系统：上位机（PLC/工控机）+ UR控制器 + MiR控制器。
环境感知：MiR导航系统 + 机械臂视觉引导（如OnRobot Eyes或第三方相机）。
软件系统：
MiR Fleet管理系统：调度多台移动机器人路径规划与任务分配。
URCap插件：实现UR与MiR的通信（TCP/IP或ROS）。
视觉系统：用于目标识别（如二维码、工件定位）。
云端监控：可选配IoT平台远程监控状态与数据。
三、典型工作流程（以工厂物料搬运为例）
任务下发：
操作员通过HMI或MES系统下发任务（如“将A区物料送至B区加工工位”）。
路径规划与移动：
MiR机器人规划最优路径，避开动态障碍物，自主导航至目标点位（A区）。
精准对接与操作：
MiR到达后，通过视觉定位与UR机械臂坐标系对齐。
UR机械臂执行抓取（如从货架取料），放置到MiR的载物平台。
MiR运输至B区，UR机械臂二次操作（如将物料放入机床或装配线）。
返航与待命：
任务完成后，机器人返回充电站或待命区，等待新指令。
四、关键技术点
导航与定位：
MiR基于SLAM动态建图，实现厘米级停靠精度。
UR机械臂通过Eye-in-Hand视觉动态补偿抓取误差。
协同控制：
通过ROS或Modbus TCP协议实现机械臂与移动底盘的数据交互（如位置同步、任务状态反馈）。
安全防护：
双重安全机制：MiR的3D避障雷达 + UR的力控急停，符合ISO 13849安全标准。
柔性扩展：
支持快速更换末端工具（如夹具切换），适应多品种小批量生产。
五、方案优势
灵活部署：无需改造现有产线，适应动态生产环境。
效率提升：减少人工搬运，24小时连续作业，任务响应速度提升50%以上。
成本优化：降低人力与固定设备投入，ROI周期可缩短至12-18个月。
可扩展性：支持与AGV、立体仓库、MES系统无缝对接。
六、应用场景案例
汽车零部件工厂
任务：发动机零部件跨车间转运 + 机床上下料。
收益：替代4名搬运工，错误率降至0.1%。
电商仓储分拣
任务：MiR搬运货架至工作站，UR机械臂拣选商品并打包。
收益：分拣效率提升3倍，支持“黑灯仓库”运营。
实验室样本传递
任务：MiR运输生物样本箱，UR机械臂完成无菌环境下的开盖、分装。
收益：避免人工污染风险，符合GMP规范。
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