2. MOTOMAN机器人本体与控制器选型
多机器人协同生产线的设计，第一步不是画布局，而是把“机器人本体 + 控制器”这一对组合选对。本体决定运动能力（能到哪、能搬多重、能多快），控制器决定协同能力（能控几台、能同步到什么程度、能开放哪些接口）。两者必须成对评估，否则会出现“本体够用但控制器带不动多机协同”或“控制器支持多机但本体节拍拖后腿”的典型问题。
一、常用机型与负载—臂展参数
MOTOMAN 系列按结构大致分为垂直多关节（如 GP、MH、MS 系列）、六轴通用型、SCARA（如 SG 系列）以及协作型（如 HC 系列）。协同生产线中最常见的是六轴垂直多关节机型，因为它们姿态灵活、工作空间接近球形，便于在共享工位上避让与交接。
选型时最先锁定两个参数：有效负载与最大臂展。有效负载不是“能举起的极限重量”，而是包含末端执行器（焊枪、吸盘、夹爪）在内的总质量，并且要按重心偏移量打折。工程上常用一个经验判据：当工具重心偏离法兰面超过约 100 mm 时，应按厂家负载—重心曲线降额使用，通常降额 20%～40%。臂展则要覆盖“最远取件点 + 最远放件点 + 避让余量”，而不是只覆盖工位中心。
下表给出的是教学示例参数（非实测值，仅用于说明选型方法），实际项目必须以最新样本为准。
| 机型（示例） | 结构 | 有效负载 | 最大臂展 | 重复定位精度 | 典型协同角色 |
|---|---|---|---|---|---|
| GP7 | 六轴 | 7 kg | 约 927 mm | ±0.03 mm | 小型装配、上下料 |
| GP12 | 六轴 | 12 kg | 约 1440 mm | ±0.05 mm | 搬运、码垛、点焊 |
| GP25 | 六轴 | 25 kg | 约 1730 mm | ±0.05 mm | 重载搬运、机床上下料 |
| MH50 | 六轴 | 50 kg | 约 2050 mm | ±0.07 mm | 大型工件搬运 |
| SG650 | SCARA | 6 kg | 约 650 mm | ±0.02 mm | 高速平面装配 |
从表中可以看出一个规律：负载越大，臂展通常越长，但重复定位精度会略微下降。协同生产线中若存在“高精度装配 + 重载搬运”混合任务，往往需要不同机型搭配，而不是用一台大负载机器人包打天下。
二、DX200 与 YRC1000 控制器特性
控制器是协同的“大脑”。MOTOMAN 主流控制器包括 DX200、YRC1000 以及面向小型机的 FS100 等。DX200 是较早期但应用极广的机型，支持最多 8 轴外部轴扩展、内置梯形图逻辑（Ladder）与 MOTOplus 二次开发；YRC1000 是新一代控制器，CPU 性能更强、支持更高速的 EtherCAT 与双通道控制，单台控制器可同时管理多台机器人。
两者在多机协同上的关键差异可以归纳为：
- 控制轴数：DX200 单通道典型支持 1 台机器人 + 外部轴；YRC1000 支持双机器人 + 外部轴的双通道结构，可在一台控制器内完成两台机器人的协调运动。
- 通信接口：DX200 以 EtherNet/IP、PROFINET、DeviceNet 为主；YRC1000 原生支持 EtherCAT，同步周期更短，适合高节拍协同。
- 编程方式：两者都支持 INFORM 语言，但 YRC1000 对多任务（Multi-task）与并行 I/O 的支持更完善。
- 扩展能力：DX200 通过 MOTOplus 可做定制功能；YRC1000 提供更开放的 API 与更快的运算周期。
三、多机器人控制扩展能力
多机器人协同有三种典型架构：单控制器多机、多控制器 + 现场总线、多控制器 + 上位调度。单控制器多机（如 YRC1000 双通道）同步精度最高，机器人之间的相对位置由同一 CPU 计算，适合“一台搬运、一台装配”的紧耦合工位；多控制器 + 现场总线则通过 EtherNet/IP 或 PROFINET 交换 I/O 与握手信号，适合工位间松耦合；多控制器 + 上位调度（PLC 或工控机）适合整线级协同，由上位机统一分配任务与节拍。
扩展能力评估要抓住三个量：可扩展轴数、同步周期、I/O 点数。以 YRC1000 为例，双通道可带 2 台机器人 + 最多 8 轴外部轴，EtherCAT 同步周期可到 1 ms 级；DX200 单通道典型为 1 台机器人 + 6 轴外部轴，同步周期在数毫秒级。I/O 点数则决定握手信号与安全信号的余量，协同工位建议预留 20% 以上备用点。
四、选型落地：从参数到配置
把上述判断落到具体操作，可以按以下顺序推进。第一步，列出每个工位的“最重工件 + 工具质量 + 重心偏移”，得到需求负载；第二步，测量最远取件点与最远放件点之间的最大距离，加上 100～150 mm 避让余量，得到需求臂展；第三步，根据工位数与耦合程度选择控制器：2 台以内紧耦合选 YRC1000 双通道，2～4 台松耦合选 DX200 + EtherNet/IP，4 台以上整线协同选 YRC1000 + 上位 PLC；第四步，核算 I/O 与安全信号余量，预留 20% 备用点；第五步，用厂家仿真软件（如 MotoSim EG-VRC）验证可达性与干涉。
以一个教学示例说明：某协同工位需要搬运 8 kg 工件，工具质量 2 kg，重心偏移约 120 mm，最远取放距离约 1.3 m。按降额原则，需求负载约为 (8+2)×1.3 ≈ 13 kg，臂展需求 1.3 m + 0.15 m = 1.45 m。查表可知 GP12（12 kg / 1.44 m）处于临界，GP25（25 kg / 1.73 m）更稳妥。若该工位与相邻装配工位需要紧耦合协同，则控制器选 YRC1000 双通道，一台控制搬运、一台控制装配，同步周期可控制在 1 ms 级，满足节拍要求。
最后强调：本体与控制器是“能力对”而非“独立件”。选型时先定协同架构，再反推控制器通道数与同步周期，最后用负载—臂展—精度三要素锁定本体型号，才能保证多机器人协同生产线既跑得动、又跑得稳。