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中國協(xié)作機器人彎道超車時代已來臨

導讀：協(xié)作型機器人體現(xiàn)了機器人發(fā)展的最新趨勢，他更能適應業(yè)內(nèi)對機器人柔性化和感知能力等方面提出的要求，而且把人類的靈活性、適應性和解決問題的能力與機器人的力量、耐久性和動作的準確性結(jié)合起來，為生產(chǎn)裝配環(huán)節(jié)帶來模式創(chuàng)新，這讓中國機器人企業(yè)看到了擺脫跟隨者角色的機會，中國協(xié)作機器人迎來彎道超車的機遇。　　協(xié)作機器人市場前景　　2014年，全球工業(yè)機器人制造四大家族之一的ABB推出了世界上首款協(xié)作機器人YuMi，開啟了工業(yè)機器人的一個新篇章。未來工業(yè)4.0時代，智慧工廠里的生產(chǎn)線柔性化程度更高，機器人需要與人協(xié)同共享一個工作空間，人機協(xié)作機器人有望成為機器人領域下一個增長點。　　瑞士ABB 公司的YuMi 　　　　協(xié)作機器人，是一種可以在一定區(qū)域內(nèi)安全的與人類進行直接交互的機器人。協(xié)作機器人的操作相對較為簡單，是工業(yè)機器人的一個分系，在價格上也比傳統(tǒng)工業(yè)機器人親民的多。　　協(xié)作機器人的興起意味著傳統(tǒng)工業(yè)機器人必然有某些不足，或者無法適應新的市場需求。主要有三點：　　一是傳統(tǒng)工業(yè)機器人部署成本高；　　二是傳統(tǒng)工業(yè)機器人無法滿足中小企業(yè)需求；　　三是無法滿足新興的協(xié)作市場需求。　　和傳統(tǒng)工業(yè)機器人比較，協(xié)作機器人在體型上就跟它不在一個檔次。為了達到協(xié)作的目的，機器人與人類之間的工作距離就不能太遠，因而，協(xié)作機器人尺寸都是偏小的，甚至可以直接放置在工作臺。　　除了與傳統(tǒng)工業(yè)機器人有近似的運轉(zhuǎn)速度和精確度以外，協(xié)作機器人還擁有一些傳統(tǒng)工業(yè)機器人所沒有的優(yōu)勢，例如輕巧、安全、價格低、靈活性高、友善的操作接口及人機協(xié)作等特色，不僅使大型企業(yè)的生產(chǎn)流程更上一層樓，也為原本卻步于自動化生產(chǎn)的中小型企業(yè)開啟新的契機。　　　　ReThink RoboTIcs的Baxter是新一代協(xié)作工業(yè)機器人　　不管是從市場，還是技術(shù)層面來講，協(xié)作機器人都有著不可取代的優(yōu)勢與市場前景，已然是未來市場上的一大趨勢。　　據(jù)分析機構(gòu)MarketsandMarkets研究報告，預計2016年至2022年期間，協(xié)作機器人有望年復合增長60%，從2015年的接近1.1億美元升值到2022年的超過33億美元。　　　　協(xié)作機器人行業(yè)規(guī)范　　協(xié)作型機器人的有序發(fā)展離不開行業(yè)規(guī)范和安全標準的約束。2013 年5 月，美國機器人工業(yè)協(xié)會（RIA）宣布新的機器人安全標準已經(jīng)通過美國國家標準學會（ANSI）的認可。　　新ANSI/RIA R15.06-2012 版本標準是1999 版本標準的升級版，等同于國際ISO10218:2011 機器人安全標準。其中一項對國際等同標準的重要升級覆蓋了人員和機器人的協(xié)同工作情況。　　此標準為協(xié)同機器人作業(yè)提出了四項要求，確保人員可以靠近一臺正在運行的無安全護網(wǎng)的機器人。處于協(xié)同工作模式下的機器人必須滿足標準提出的四項要求之一：　　安全級監(jiān)測站——這種操作模式要求機器人系統(tǒng)監(jiān)控工作區(qū)域，當有人進入?yún)f(xié)同工作區(qū)域時，停止一切動作。這種監(jiān)測可能涉及使用激光監(jiān)測是否有人跨越工作區(qū)邊緣，切換到監(jiān)測封閉空間是否打開了門，以及類似的東西。　　手動示教——此類機器人不具備自主功能，需要工人操作員控制機器人的每一個動作。運動的速度也受到監(jiān)控，并保持在機器人內(nèi)部系統(tǒng)的安全限值內(nèi)。　　速度和分離監(jiān)測——機器人以這種方式監(jiān)測和限制他們的運動速度，并監(jiān)測協(xié)同工作區(qū)域里各個部件和工人的距離。機器人的運動必須保持在與工人的最小距離之外，或者當工人離得太近時，機器人將停止運動。　　功率和力量限制——當此類機器人有運動速度和功率限制的設計，當它與工人或其他物體接觸時，內(nèi)置的傳感器就能檢測到。當類似接觸發(fā)生時，速度和功率限制將使得碰撞能量不足以造成嚴重傷害。　　國際委員會起草了ISO 技術(shù)規(guī)范（TS）15066，作為在協(xié)同工作模式下使用此標準的指導。具體內(nèi)容仍在進行技術(shù)開發(fā)，開發(fā)完成之后需要征得業(yè)界的認可才能作為 ISO10218 安全標準的補充。　　通過這一系列的定義，協(xié)作機器人的操作并不陌生。當配置了恰當?shù)墓ぷ鲄^(qū)域限制監(jiān)測傳感器，并編程實現(xiàn)恰當?shù)姆磻獣r，傳統(tǒng)工業(yè)機器人也能實現(xiàn)第一種模式的功能。然而，已經(jīng)開始出現(xiàn)在第四種模式下運行的機器人，能夠在不受限制的環(huán)境中工作。這種機器人通常針對微小零部件組裝或要求高精度搞重復度的材料搬運。通常這些人物包括協(xié)助工人自動完成日常任務，而工人則處理需要判斷或不易被機器人替代的操作任務。　　協(xié)作機器人目前有幾種形式。其中最常見的一種是單個機械臂固定在工作臺、墻壁或天花板上，可以伸入工作區(qū)工作。類似于Rethink RoboTIcs的Baxter機器人和ABB的YuMi，外表更像人形，有兩只機械臂，軀干，甚至還有一個頭。這種機器人可以獨自站立，能夠像工人一樣在工作站操作，因此也更容易像工人一樣進入工廠流水線。而另一些，例如Kawada的Nextage，則安裝有輪子，可以快速重新部署。

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