机器人在移动它们的关节时扭矩

协作机器人被设计用来与人在工厂生产线上紧密协同工作，这一趋势正变得越来越普遍。在人机协作的环境中，这些机器人被用来去完成高速、高精度的任务。使用相机、力传感器和其他感知元件，这些机器人可以感知人的存在并做出相应动作避免对人的伤害，有的时候机器人的动作会完全停下来。 设计协作机器人通常是用来灵活地处理小的零件，进行一些辅助性工作如安装消费类电子器件，而不是用来完成重载任务如搬运重物，焊接或者喷漆等。 典型的协作机器人的结构都相对小巧和轻便，尽管如此它还是有能力提升相对重的负载,提升重量可达100kg.

除了具有动作灵巧的特点，协作机器人还需要具备感知零件是否准确安装的能力，这一特点在前几代重型工业机器人身上是不可想象的。 老一代传统6关节机器人在移动它们的关节时扭矩比较大，容易对接近的人员造成伤害。

新一代机器人具备一个附加关节或自由度。 与传统的6关节机器人相比，7关节机器人可以以多角度伸展机械臂接近一个特定的原件，因而可以避免触碰人员，继续执行工作任务。 此外，运动学冗余对于在一个特定的空间内操作几个机器人也是很有用处的，因为运动干涉很容易处理。

协作机器人另一个额外特点是可以力矩感知、控制和限制。机器人感知外部极小的力矩变化并做出反应避免碰撞。 在有些情况下，力矩传感器被放置在电机减速箱的后面来直接检测外部力矩的任何快速增加的变化， 而其他时候，机器人需要输出一定扭矩去提升负载和把负载从一个位置移动到另一个位置。 机器人识别出运动过程中一个异常扭矩增加值，如碰撞，会自动停下来。

碰撞检测和规避机制的另外一个特点是当接触到物体或人员时进行工作模式转换，从非柔性全速模式(循环同步位置模式或循环同步速度模式)转换到力矩模式(循环同步力矩模式)。