【聚焦】“任性”的协作机器人：开启工业制造领域新时代？

　　40年前，第一台工业机器人出世，进而推动了制造业自动化的进程；2014年，作为全球工业机器人制造“四大家族”之一的ABB推出了世界上首款协作机器人YuMi，开启了工业机器人的一个新篇章。

　　据美国市场研究公司ABIResearch的一份《协作机器人的市场行情和当前发展状况》最新研究报告，2015年至2020年期间，协作机器人部门有望增长10倍，从2015年的接近9500万美元升值2020年的超过10亿美元。而且，不单单是ABI，据巴克莱银行的生产资料分析师估计，到2025年，全球协作机器人的市场规模将从去年的1.16亿美元增至115亿美元，这将大致等同于目前整个工业机器人市场的规模。

　　ABI：协作机器人出货量

　　协作机器人独特在哪儿？

　　协作机器人，顾名思义，就是一种可以在一定区域内安全的与人类进行直接交互的机器人。一般来说，协作机器人的操作相对较为简单，是工业机器人的一个分系，在价格上也比传统工业机器人“亲民”的多。

　　与传统工业机器人不同，协作机器人在体型上就跟它不在一个档次。为了达到“协作”的目的，机器人与人类之间的工作距离就不能太远，因而，协作机器人尺寸都是偏小的，甚至可以直接放置在正常工作台。

　　此外，既然是作为协作人类而存在，灵活性当然也是必不可缺的。以库卡的协作机器人LBRiiwa为例，它一共拥有7个关节扭矩传感器，这使得它的“独臂”能够360度灵活转动，特别适用于柔性、灵活度和精准度要求较高的行业。并且，该设计曾经还获得了2014年红点设计大奖（设计界的“奥斯卡”）的“最佳奖”哦。

　　协作机器人都能干啥？

　　上文中我们也说过了，协作机器人隶属于工业机器人的一个分支。既如此，那它的应用范围也是以工业为主，比如流水线上物品的安装、配送等工作。

　　说到具体的应用范围上，根据IHS公司的研究报告，目前工业机器人85%以上的应用都在汽车相关行业。

　　比如福特与库卡联手打造的协作机器人。这台协作机器人是福特与库卡花了两年时间暗地里打造的，于上个月在福特德国科隆的Fiesta工厂揭开了面纱。在工作中，该协作机器人能够帮助工人安装汽车减震器，并确保减震器放置的准确性、快速性，从而减少了工人的负担。不过，该协作机器人在外形上与LBRiiwa拥有近乎100%的相似度，应该是一款“定制版”LBRiiwa。

　　不过，随着汽车行业的渐趋成熟，3C产业作为发展潜力、未来需求相对更大的行业，自然也成了协作机器人的下一个目标。

　　协作机器人为何“火”的这么任性？

　　虽然协作机器人是2014年才“出道”的产品，但是根据ABI的预测，到了2020年，它的出货量将是2016年的22.5倍。在短短6年之间，为何它的速度能飚这么快？事实上，这其中最主要的原因有三点。

　　首先是中小企业自动化的需求

　　以中国为例，我国企业版图中共拥有超过5000万家企业，其中中小企业就占了99%，而低成本自动化向来都是中小企业梦寐以求的生产模式。

　　接着来看一下工业机器人成本问题。传统工业机器人的价格一般位于10万~40万人民币之间，使用寿命为5~8年，而要将其应用到自家生产线，那将要多出2~3倍的部署花费，这个支出对于利润微薄的中小企业而言是承受不起的；而协作机器人的价格一般介于2~3万美元，但因为省去了部署的过程，从而就比传统工业机器人少去了那个“大头”的支出。由此基于成本的比较，协作机器人显然更适合中小企业，其需求也就随之上升。

　　其次是市场发展的需求

　　全球消费电子设备出货量（单位：亿部）

　　从数据中我们可以发现，近几年来，3C产品的销量一直处于稳步增长中。协作机器人的柔性、灵活度和精准度正好符合了3C产品配件安装等工作的要求。因而，协作机器人的销量想低都不行啊。

　　最后就是技术的需求

　　出于效率的需求，人们在生产线上引入了工业机器人，但由于安全性的欠缺，工业机器人又只能被限制在一个“监狱”之内，再加上体积庞大等因素，要想完成一些细致的工作，对于传统工业机器人来说，真的是太难了。

　　在这方面，协作机器人就填补了这个空缺。对于一些讲究细致的工作，其准确性与灵活性在很大程度上能够满足工作的需求，而它缓慢的速度也为人类提供了一些安全保障。像3C产品的装配，一边是协作机器人准确地零件放置，一边是人类的快速组装，两处相得益彰，大大提高了生产线的效率。

　　总结

　　不管是从市场，还是技术层面来讲，协作机器人都有着不可取代的优势与市场前景，已然是未来市场上的一大趋势。除此以外，相对于之前在网上流传的“机器人取代人类”的说法，照当前的趋势来看，“人机协作”才是美好的未来！

　　在1974年就已经进入工业制造领域，但40年过去了，机器人与工人依旧并肩工作依然阻碍重重。而人机协作型机器人正是为改变一格局而来，它能够直接和人类一起并肩工作而无需使用安全围栏进行隔离。

　　随着人力成本提升等因素的影响，越来越多的机器人走入生产中。如何使这些机器人直接安全的和人类员工一起并肩工作成了研究的热点。协作机器人就这样应运而生了。

　　1、走出牢笼，与人并肩作战

　　当被问及如何设想机器人的模样时，多数人都会想到在大型工厂围栏区域工作的庞大、笨重的机器人抑或是会模仿人类行为的未来装甲战士。

　　然而介于这两者之间其实还有一种新的现象正在悄然发生：那就是被称为“协作机器人”的出现，这种新型机器人能够直接和人类员工一起并肩工作而无需使用安全围栏进行隔离。

　　这种类型的合作机器人可有望填补全手动装配生产线与全自动生产线之间的差距。迄今为止，部分企业尤其是中小企业依然认为机器人自动化过于昂贵和复杂，因而从不去考虑应用的可能性。

　　传统工业机器人一般体型庞大，在玻璃防护罩后面工作，广泛应用于汽车业及其它大型装配生产线。

　　与之不同的是，协作机器人重量轻、高度灵活、移动方便，且能够重新编程以解决新的任务，可帮助企业调整实现更高级的小批量加工生产，从而应对短期生产的挑战。

　　在美国，汽车产业应用机器人的数量依旧占据约65%的市场销售总量。而美国机器人工业协会RIA援引观察员数据认为在可能受益于机器人的企业中，迄今只有10%的企业已经安装了机器人。

　　2、即插即用型机器人

　　就传统机器人而言，机器人自身的资本成本仅占系统总成本的25%到30%。而剩余成本则与机器人编程、安装以及专用的屏蔽工作间相关。

　　协作机器人的“开箱即用体验”通常为不到一小时。这其实也就是将机器人拆包、安装，以及编写第一个简单的任务程序所需的时间。

　　为什么协作机器人具备用户友好性？

　　无需再依赖熟练的程序员，这种新型机器人配备了平板尺寸的触摸屏用户界面，用户可通过在屏幕上指示动作来操控机械手臂。或者，通过轻松把持机械手臂，向它展示所需的运动路径。该界面符合多数工业传感器和可编程逻辑控制器(PLC)的标准。

　　3、当下著名的协作机器人品牌：

　　目前协作机器人市场上的老大优傲机器人，曾获得丹麦年度最佳企业奖！他们仅凭3款产品就在全球销售了5000多台机器人，全面打开了协作机器人的应用市场。

　　通过他们的UR5和UR10机器人以及他们的创新做法给机器人行业带来了大革命：这种机器人重量很轻，易于安装，具有非常直观的编程功能。凭借其较低的总成本将机器人带入了被传统工业机器人忽略的中小企业。

　　相对于庞大的行业而言，UniversalRobots仍然是一个小公司，但它已表现出惊人的增长势头，全球有300多家经销商，销售额年年翻倍，这表明他们已经获得了市场的认可。

　　的产品基础价格约为3万美元，投资回报期少于一年，已经开创了产业的新领域，并促使其他制造商你追我赶。

　　双臂机器人

　　作为全球最大的工业机器人制造商之一，abb在2014年推出了其首款协作机器人YuMi，最初开发YuMi是为了满足电子消费品行业对柔性和灵活制造的需求，未来也将逐渐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。

　　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。

　　YuMi采用紧凑型设计，拥有人体尺寸和人类肢体动作，这会让其人类同事感到安全舒适——而YuMi也凭借这一特点荣获了久负盛名的“红点最佳产品设计奖”。

　　这家波士顿公司的主力产品是双臂工业机器人Baxter，它能完成一些高阶任务，如在产品线中移除有缺陷的产品，将完成品装进盒子，进行基本的质控检查。Baxter基础价2.5万美元，基座，抓取器和软硬件服务另算，使用寿命是3年，每周可工作40小时，在劳动力市场很有竞争力。

　　还有另一款单臂机器人Sawyer，主要用于机器维护，电路板测试和其它精细重复性工作，价格是2.9万美元。这种机器人在亚洲很有市场。

　　除了以上介绍的三种，还有博世、发那科、库卡等等其他品牌的相应产品，尤其是库卡，产品价格较贵，一般在10万美元以上，如果便宜些会更具吸引力。

　　像UniversalRobots这样的公司开了个好头，kuka，ABB和fanuc等也会继续处于领先地位。中小企业市场很庞大：全球600万家公司，占据制造业的70%份额。

　　许多成本较低且易用的机器人工具，都能快速应用于多数公司的制造过程，这也是为什么不难想像，协作机器人会在这两年呈现爆发式增长。