协作机器人：智能制造的下一个“风口”

本文摘要：在未来智能生产的蓝图中，机器人与人类的深度协作将沦为一个趋势。可以与人类一起工作的协作机器人、柔性机器人、云机器人等将持续沦为机器人领域研发与投资的热点。 2014年，工业机器人巨头ABB公司发售了全球首款确实意义上的人机协作产品——“YuMi”双臂机器人。这款机器人是一个政治宣传式的创意产品。 它的应用于把机器人从传统的围栏中解放出来，指出机器人可以安全性地与人类并肩作战合作。从此，协作机器人作为一个近期的机器人种类将人与机器之间的合作带进了一个新的时代。

在未来智能生产的蓝图中，机器人与人类的深度协作将沦为一个趋势。可以与人类一起工作的协作机器人、柔性机器人、云机器人等将持续沦为机器人领域研发与投资的热点。

2014年，工业机器人巨头ABB公司发售了全球首款确实意义上的人机协作产品——“YuMi”双臂机器人。这款机器人是一个政治宣传式的创意产品。

它的应用于把机器人从传统的围栏中解放出来，指出机器人可以安全性地与人类并肩作战合作。从此，协作机器人作为一个近期的机器人种类将人与机器之间的合作带进了一个新的时代。人机协作是大势所趋早在1974年,机器人就早已转入工业生产领域。

然而，40多年过去了，绝大多数情况下机器人与工人依旧无法媲美工作。为了防止机械臂或机器人在工作过程中射杀工人，在实际应用于过程中机器人一般来说被相同在工位上，并且被一定范围的防护栏隔离开。随着机器人智能化程度的提升，柔性机器人技术的发展，以及机器人与人类合作已完成任务的市场需求愈发反感，工业机器人终将朝着人机协作的方向发展。

协作机器人的研究源于欧盟在2005年资助的一个由ABB公司、库卡公司等工业机器人巨头和机器人产业链上的其他公司联合参予的研究项目。当时的研究目的是生产一种中小企业可以负担得起的、小而灵活的机器人，用来应付制造业流入欧盟，向较低人力成本国家移往的趋势。不过，当时的协作机器人都是由传统机器人改建而出，对工业机器人市场并没产生过于大的影响。

目前，工业机器人主要用来在车间里已完成非常简单、艰巨的重复性工作，如移动物体到登录方位、定点焊、喷涂等。而那些必须不具备触觉或灵活性的工作，比如电子产品的组装等，工业机器人还无法胜任。从ABB公司的“YuMi”开始，确实的协作机器人的经常出现符合了人机协作已完成更为简单任务的必须。

协作机器人在全球市场崭露头角全球工业机器人市场快速增长很快。根据壹行研（Innova Research）的数据，2015年全球工业机器人出货量总计25.3万台，市场销售额超过98.1亿美元。壹行研预测，到2020年，全球工业机器人的出货量将不会超过91.9万台，销售额超过大约233亿美元。

在中国，随着劳动力成本较慢下跌，人口红利渐渐消失，生产方式急需向智能化、精细化方向改变，工业企业对还包括工业机器人在内的自动化、智能化装备的市场需求正在快速增长。壹行研数据表明，2015年中国工业机器人市场出货量为4.7万台，销售额多达13亿美元。预计到2020年，中国工业机器人出货量将超过18.4万台，销售额将多达32亿美元。

可以显现出，中国工业机器人市场的增长速度将相比之下打破全球工业机器人市场的发展速度，沦为未来5年全球工业机器人市场快速增长的亮点。值得注意的是，两年前才开始批量销售的协作机器人早已开始在全球机器人市场崭露头角。全球工业机器人四大巨头无一例外发售了自己的协作机器人产品。

除了ABB公司发售的协作机器人“YuMi”外，发那科公司发售了型号为CR-35iA的大型协作机器人，库卡公司发售了取名为“LBR iiwa”的协作机器人，安川公司则研发了取名为“Dexter Bot”的协作机器人。中国工业机器人行业的领先企业沈阳新松机器人公司也不甘落后，在2015年11月上海举办的中国国际工业博览会上，亮相了国内领先的七轴柔性协作机器人。

其他在协作机器人行业内耳熟能详的企业还包括总部在美国波士顿的Rethink Robotics公司、丹麦的优傲机器人公司和日本的Life Robotics公司等。目前，汽车行业是工业机器人仅次于的应用于市场，电子行业次之，其他行业工业机器人的普及程度要较低得多。由于工业机器人仅次于的汽车应用于市场早已基本被ABB公司、库卡公司、发那科公司、安川公司这四大巨头独占，其他机器人供应商很难转入，市场规模第二的电子行业就沦为工业机器人巨头和工业机器人富二代竞逐的主要领域。

除了汽车和电子两大机器人应用于市场外，未来工业机器人还不会大量转入其他工业应用于市场，比如医药、食品、纺织、家具生产等行业。对于这些领域中的广大中小企业来说，价格比较低廉、体积小、灵活性强劲的协作机器人比体积可观且便宜的传统工业机器人更容易受到青睐。基于以上的辨别，壹行研预计未来5年协作机器人市场出货量的增长速度将比传统工业机器人更为较慢，到2025年，全球协作机器人市场规模有可能多达100亿美元。

到那时，协作机器人与工人密切合作的场景不会逐步沦为车间里随处可见的靓丽风景线。技术是关键现在市面上经常出现的是尚能正处于初级阶段的协作机器人，它们主要还是被用来专门从事反复的规定动作。不过，未来协作机器人终将更新换代，显得更加高效、更加准确、更聪明，同人类的因应也将更加密切。要使机器人与人类更为亲近地合作，人类的安全性必需首先获得确保。

当下协作机器人的发展虽然还正处于初级阶段，但在主动安全性方面早已首度获得了强化。协作机器人研发的先驱之一，丹麦优傲机器人公司出产的UR系列协作机器人装备了力矩传感器，该型号的机器人如果遇上一个多达设定值的阻力（如50～150牛顿，阻力值可以调整）就不会自动暂停运营，这保证了机器人在运动过程中会射杀人类和其他设施。另外，协作机器人个头比传统工业机器人大得多，质量一般介于十几千克到几十千克之间，不但功耗较低，很多还使用了内骨骼的设计方式，外面包覆了软质材料。

这种设计除了容易对人产生损害外，还使得协作机器人可以和人一起已完成一些轻量化的工作，比如夹取一些较为坚硬的零件。

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