机器人在1974年就已经进入工业生产领域,但40年过去了,机器人与工人依旧无法比肩工作。为了避免机器臂的重击误伤工人,人机世界被一张安全防护网分开了。
如今,这一格局即将改变,人机协作型机器人开始出现。在11月上海举行的国际工博会上,ABB展示了全球首台真正实现人机协作的机器人YuMi。作为一款人性化设计的双臂机器人,YuMi将小件装配等自动化应用带入一个全新时代。工人和机器人可以和谐共处,共同完成同一个任务。YuMi在英文中是“你和我”协同工作的简称。
在过去,机器人出现的典型场合,是车身制造车间和喷涂车间。这些地方工作环境危险、枯燥。而一旦进入到生产线的后端,尤其最后的装配阶段,就是人类的天下,机器人基本销声匿迹。这不仅仅是出于精巧的考虑,更是出于对工人安全的考虑。
英国金融时报称,如今机器人技术正在开辟新的市场及应用,人机协作是机器人技术里的几大趋势之一。传感器、液压技术、灵活性、人工智能、机器视觉和大数据方面的进步,使得机器人更加灵活敏捷、精确自主。
这就是说,除汽车、半导体这些传统领域外,机器人还可以进入3C制造,乃至医疗保健、实验室、物流、农业、甚至是电影业中。
IFR的数据显示,2013年机器人总销量为17.9万台,创历史新高,其中汽车制造业就买入了7万台。电子工业是机器人的第二大用户,买进了3.5万多台机器人。食品行业去年只买进了6200多台机器人。
ABB表示,其从2007年开始研发YuMi,是为了开拓新战场,满足电子消费品行业对柔性和灵活制造的需求,也是为了未来能应用于更多市场领域。YuMi是一个协作的双臂组装解决方案,具有视觉和触觉。YuMi的双臂灵巧,并以软性材料包裹,同时配备创新的力传感技术,从而保障了人类同事的安全。安全体现在这台机器人的各种功能之中,使其可以在开放环境中工作。
对于人机协作的意义,英国机器人技术研究公司ShadowRobots的里奇沃克(RichWalker)曾表示,“能够安全地将机器人从安全防护网中移出、使其与人类合作是业界的一大巨变,这意味着你可以让强大精细的机器人去帮助弱小但技术纯熟的工人。”
在ABB(中国)有限公司副总裁、ABB机器人部中国区负责人李刚看来,这是具有划时代意义的,“一般说机器人有三代机型,第一代按照指令在工作的;第二代是YuMi一样,是带有传感器的智能机器人,目前我们尚处在这个阶段。第三代还没有到,完全自主,可以像人一样。”
即使是做到第二代,也已非易事。首先得让机器人具备视觉能力,简单说,就是让机器人能“看见”。看,和看见,不是一回事。李刚称,“我读书的时候就经常讲到视觉识别系统,过去的话一个视觉识别系统要和运算能力匹配,要求很高。现在随着技术的发展,这些瓶颈一点一点解决了,视觉系统应用也更加广泛。”
其次,得做到小型化,这样才能与工人比肩作战。李刚称,“YuMi设计的时候宽度也只有600毫米,可以在生产线上面直接把YuMi放进去,跟人一起协同作业,而且YuMi是双臂机器人,是完全人化的,每个手臂有7轴可以完成工作,也可以减少一些卡距。”
满足了这些条件后,从机械手表的精密部件到手机、平板电脑以及台式电脑零件的处理,YuMi都能以其精确性轻松应对,甚至连穿针引线都不在话下。
灵活,友好,这些使得人机协作机器人具备了进入苹果代工厂——富士康的后端装配线的潜力。
作为全球最大的代工制造商,频繁发生的自杀事件、工人动乱和安全事故,使富士康倍感压力。
为此,富士康曾发布过雄心壮志的机器人计划:建立一支由100万台机器人组成的机器人大军,来大幅提升旗下劳动密集型电子工厂的生产效率。不过,苦于机器人往往只能应用于生产线的前端,着重于装配领域的富士康在机器人计划上并不顺利。
而人机协作机器人的出现,正在改变这一瓶颈。受益的也将不仅仅是富士康。在劳动力数量增长的放缓的同时,中国经济增长也恰恰出现减速。工厂主们面临的财务压力一直在上升。过去三年,工资水平一直在以每年两位数的速度攀升。更为强势的员工队伍还催生了劳资纠纷。
机器人则不会抱怨。IFR的数据显示,以机器人买入数量来算,中国于去年首次超过日本成为世界上最大的工业机器人市场。
ABB(中国)有限公司高级副总裁、ABB离散自动化与运动控制业务部北亚区及中国负责人亚文霖表示,“我们看一下机器人的使用密度,中国到目前为止的数字大概是全球的一半左右,远远低于日本的使用密度。这显示了在中国在机器人使用方面有很大的提升空间。”
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