眾所周知，傳統(tǒng)工業(yè)機(jī)器人一般為重型、昂貴且笨拙的機(jī)器人，但在實(shí)踐應(yīng)用中，并非所有的工業(yè)流程環(huán)節(jié)都需要大型機(jī)器人來(lái)提取較重的負(fù)載。在一些領(lǐng)域中，輕便、敏捷的機(jī)械臂越來(lái)越多地承擔(dān)了組裝和提取的工作。

順應(yīng)市場(chǎng)的需求，“協(xié)作機(jī)器人”悄然誕生，這種新型機(jī)器人能夠直接和人類員工一起并肩工作而無(wú)需使用安全圍欄進(jìn)行隔離，并有望填補(bǔ)全手動(dòng)裝配生產(chǎn)線與全自動(dòng)生產(chǎn)線之間的差距。

迄今為止，部分企業(yè)尤其是中小企業(yè)依然認(rèn)為機(jī)器人自動(dòng)化過(guò)于昂貴和復(fù)雜，因而從不去考慮應(yīng)用的可能性。然而，輕便靈活的“協(xié)作型”機(jī)器人的出現(xiàn)，成為了中小企業(yè)的福音。

2014年，協(xié)作機(jī)器人作為工業(yè)機(jī)器人的一個(gè)重要分支才剛剛“出道”，但是ABI就預(yù)測(cè)，到了2020年，它的出貨量將是2016年的22.5倍。據(jù)巴克萊銀行的生產(chǎn)資料分析師估計(jì)，到2025年，全球協(xié)作機(jī)器人的市場(chǎng)規(guī)模將從去年的1.16億美元增至115億美元，這將大致等同于目前整個(gè)工業(yè)機(jī)器人市場(chǎng)的規(guī)模。

綜上看來(lái)，協(xié)作型機(jī)器人的發(fā)展似乎成為了機(jī)器人行業(yè)的一股新浪潮。與此同時(shí)，在實(shí)際應(yīng)用中也發(fā)現(xiàn)，協(xié)作機(jī)器人成本依然較高，工作效率相比傳統(tǒng)機(jī)器人低很多，可替代性強(qiáng)，剛需不明顯等等。

那么，找準(zhǔn)協(xié)作機(jī)器人的應(yīng)用領(lǐng)域顯得尤為重要，如何把人和機(jī)器人各自的優(yōu)勢(shì)發(fā)揮到極致是一個(gè)值得整個(gè)機(jī)器人行業(yè)去思考的問(wèn)題。對(duì)于此問(wèn)題，無(wú)論是深耕于機(jī)器人行業(yè)多年的資深人士，還是厚積薄發(fā)的新晉企業(yè)負(fù)責(zé)人，亦或是開拓進(jìn)取的創(chuàng)業(yè)者均有話說(shuō)。

協(xié)作機(jī)器人究竟能干啥？

據(jù)記者了解，協(xié)作機(jī)器人目前的應(yīng)用領(lǐng)域主要集中在汽車總裝、機(jī)床搬運(yùn)、3c組裝與檢測(cè)等領(lǐng)域。

在汽車總裝方面，已經(jīng)可以實(shí)現(xiàn)“機(jī)器人負(fù)責(zé)抓取和安裝備胎，人工緊固”以及“機(jī)器人將配件螺絲放到合適位置，人工安裝卡扣和擰螺絲”的人機(jī)協(xié)作。

在3C行業(yè)尤其是手機(jī)領(lǐng)域，“雖然手機(jī)自動(dòng)化生產(chǎn)一直在進(jìn)行中，但有一些工序機(jī)械手無(wú)法單獨(dú)勝任，導(dǎo)致還有很多工站需要人工操作，這個(gè)時(shí)候就需要協(xié)作機(jī)器人來(lái)協(xié)同工作?！鄙钲谑羞h(yuǎn)榮機(jī)器人自動(dòng)化股份有限公司技術(shù)總監(jiān)陳佑吉表示，協(xié)作機(jī)器人一般可用于金屬鍛造、檢測(cè)、組裝以及研磨工站中，而在注塑自動(dòng)化方面，機(jī)器人也可以大顯身手。

在德國(guó)某著名協(xié)作機(jī)器人企業(yè)有近4年工作經(jīng)歷，目前正在北京進(jìn)行機(jī)器人創(chuàng)業(yè)的邵天蘭向高工機(jī)器人網(wǎng)透露，協(xié)作機(jī)器人目前基本在國(guó)外使用，主要集中在高校和研究所，在工業(yè)上的應(yīng)用尚少，一般應(yīng)用在“長(zhǎng)尾”的、高靈活性的、需要和人并排工作的領(lǐng)域，比如復(fù)雜裝配，產(chǎn)品種類多、換代快的小家電生產(chǎn)，烤瓷牙生產(chǎn)等。

上述這些領(lǐng)域工藝復(fù)雜，用傳統(tǒng)自動(dòng)化手段很難經(jīng)濟(jì)、快速地升級(jí)既有產(chǎn)線，而協(xié)作機(jī)器人可以局部替換一些工種，小規(guī)模改造既有產(chǎn)線，進(jìn)而快速適應(yīng)新產(chǎn)品，實(shí)現(xiàn)短周期、少投入、低風(fēng)險(xiǎn)、高靈活性地改造整個(gè)“自動(dòng)化”格局。

引進(jìn)rethinkrobotics協(xié)作機(jī)器人的湖南瑞森可機(jī)器人科技有限公司的技術(shù)總監(jiān)胡博士對(duì)協(xié)作機(jī)器人的應(yīng)用領(lǐng)域持非常樂觀的態(tài)度。他以電話作類比，認(rèn)為傳統(tǒng)工業(yè)機(jī)器人就像固定電話，協(xié)作機(jī)器人是移動(dòng)電話，甚至是智能手機(jī)。傳統(tǒng)工業(yè)機(jī)器人被限制在固定場(chǎng)所，僅占流水線10%的市場(chǎng)，也就是說(shuō)流水線上只有10%的領(lǐng)域可以用傳統(tǒng)機(jī)器人替代人來(lái)工作，而剩下的90%是傳統(tǒng)機(jī)器人無(wú)法替代的。

而協(xié)作機(jī)器人作為跨領(lǐng)域產(chǎn)品可以運(yùn)用在各種場(chǎng)所，如工業(yè)、服務(wù)業(yè)、娛樂等，只是目前作為新事物剛出現(xiàn)，受到一些限制，但隨著協(xié)作機(jī)器人性能的提高，未來(lái)可以適應(yīng)全流水線，可大規(guī)模爆發(fā)性應(yīng)用，需求量驚人。

當(dāng)然，對(duì)于協(xié)作機(jī)器人的應(yīng)用領(lǐng)域問(wèn)題，各企業(yè)見仁見智。一些業(yè)內(nèi)新晉企業(yè)的負(fù)責(zé)人在接受高采訪中持保留態(tài)度，稱協(xié)作機(jī)器人目前在概念上還未標(biāo)準(zhǔn)化，行業(yè)仍處于不規(guī)范的階段，暫時(shí)對(duì)其使用行業(yè)、應(yīng)用用途還不夠清晰，在日系汽車行業(yè)的應(yīng)用前景較小。

協(xié)作機(jī)器人如何更“親民”而又“任性”依舊？

據(jù)了解，UR協(xié)作機(jī)器人如今在寶馬的產(chǎn)線上已有應(yīng)用。那么，為什么協(xié)作機(jī)器人首先在國(guó)外的產(chǎn)線中得到應(yīng)用呢？因素不外乎成本和效率兩個(gè)方面。國(guó)外人力成本高，協(xié)作機(jī)器人替代人力的投資回報(bào)率也高，很多百來(lái)人規(guī)模的企業(yè)也愿意啟用協(xié)作機(jī)器人來(lái)進(jìn)行自動(dòng)化改造。而國(guó)內(nèi)主要進(jìn)行大規(guī)模生產(chǎn)，對(duì)機(jī)器人的速度、精度要求比較高，這不是協(xié)作機(jī)器人擅長(zhǎng)的領(lǐng)域。

高工機(jī)器人網(wǎng)在企業(yè)走訪中了解到，市場(chǎng)上對(duì)協(xié)作機(jī)器人的認(rèn)可度還不夠高，因無(wú)價(jià)格優(yōu)勢(shì)，工作效率也較低，所以普遍認(rèn)為協(xié)作機(jī)器人在國(guó)內(nèi)的應(yīng)用存在可替代品。同時(shí)，盡管其配置快，但是目前各類機(jī)器人的離線編程也比較有優(yōu)勢(shì)，在這個(gè)點(diǎn)上協(xié)作機(jī)器人并不能為行業(yè)帶來(lái)新亮點(diǎn)。

如何突破技術(shù)瓶頸，降低協(xié)作機(jī)器人的成本，提高其工作效率？行業(yè)內(nèi)各位專家正在鉆研的各項(xiàng)前沿技術(shù)讓我們看到逐漸靠近答案的曙光。

瑞士洛桑聯(lián)邦理工學(xué)院的博士后研究員KlasKronande在“協(xié)作機(jī)器人的智能技術(shù)——前沿與挑戰(zhàn)”學(xué)術(shù)研討會(huì)上介紹了他們的研究，即提供人機(jī)互動(dòng)界面，通過(guò)人類示教來(lái)引導(dǎo)機(jī)器人，使用機(jī)器學(xué)習(xí)的方法讓機(jī)器人學(xué)習(xí)控制軌跡，這樣可以大幅度減少規(guī)劃?rùn)C(jī)器人行為軌跡的成本，提升任務(wù)完成中的穩(wěn)定性，從而完成軸孔裝配等復(fù)雜任務(wù)。

富士康科技集團(tuán)自動(dòng)化技委會(huì)總經(jīng)理戴家鵬曾表示，七軸雙臂機(jī)器人在工藝上獲得效益可能不大，而一個(gè)控制器控制雙臂這種結(jié)構(gòu)的機(jī)器人更適合小量制造，因性價(jià)比更高而在制造領(lǐng)域的應(yīng)用會(huì)更廣泛。

在操作性能上，邵天蘭側(cè)重于對(duì)機(jī)器人軟件的研發(fā)來(lái)提升協(xié)作機(jī)器人的操作便利性。

有業(yè)內(nèi)資深人士認(rèn)為協(xié)作機(jī)器人要獲得發(fā)展首先需要國(guó)家法律法規(guī)的支持，其次協(xié)作機(jī)器人的柔性和速度要提高，應(yīng)用和編程需更簡(jiǎn)單。

瑞森可技術(shù)總監(jiān)胡博士則不太認(rèn)同這種看法，他認(rèn)為大政策的推動(dòng)并不是必須的，客戶需求決定產(chǎn)品市場(chǎng)。等協(xié)作機(jī)器人的價(jià)格降下來(lái)了，老百姓接受了，用戶覺得使用價(jià)值高，自然對(duì)協(xié)作機(jī)器人就認(rèn)可了。協(xié)作機(jī)器人的發(fā)展為大勢(shì)所趨，中間只是需要時(shí)間的沉淀。

協(xié)作機(jī)器人的未來(lái)趨勢(shì)必定是智能化？

協(xié)作機(jī)器人的“協(xié)作”在各位專家看來(lái)主要體現(xiàn)在兩點(diǎn)：一是可以直接拖動(dòng)示教，二是安全，可以和人協(xié)同工作。更高級(jí)的協(xié)作在于更安全，并可拖動(dòng)示教，同時(shí)具備更柔順的控制和更智能的軟件。

瑞森可的技術(shù)總監(jiān)胡博士明確指出，未來(lái)協(xié)作機(jī)器人發(fā)展的大方向在智能化，即具備一定的學(xué)習(xí)能力，同時(shí)在輔助功能和精度方面都會(huì)有大幅度提升。

目前，智能化程度嚴(yán)重制約了協(xié)作機(jī)器人的應(yīng)用。智能化是協(xié)作機(jī)器人發(fā)揮價(jià)值的必由之路，否則和傳統(tǒng)機(jī)器人以及專用機(jī)器相比并沒有優(yōu)勢(shì)。

對(duì)此，邵天蘭告訴記者，他們團(tuán)隊(duì)正在研發(fā)智能軟件，“買機(jī)器人來(lái)用，是讓機(jī)器伺候人，不是把機(jī)器人當(dāng)爺一樣請(qǐng)來(lái)伺候著。機(jī)器人軟件的智能化程度跟不上，所謂‘協(xié)作’就無(wú)從談起?！彼毖圆恢M道，“智能化是協(xié)作機(jī)器人落地的關(guān)鍵。要讓客戶感覺買機(jī)器人就像買電動(dòng)螺絲刀一樣，買來(lái)立刻就能‘幫忙’，而不是一件勞民傷財(cái)?shù)穆闊┦??！?/p>

此外，視覺、力覺等機(jī)器人高級(jí)功能在學(xué)術(shù)界已經(jīng)有了很長(zhǎng)時(shí)間的研究沉淀，但是在工業(yè)界還沒有真正應(yīng)用起來(lái)，這個(gè)也許有20年之久的差距需要學(xué)術(shù)界和軟件界齊力將技術(shù)精華聚集到工業(yè)上來(lái)。

隨著自動(dòng)化升級(jí)改造進(jìn)程的進(jìn)一步加快，相信對(duì)于利潤(rùn)微薄的中小企業(yè)來(lái)說(shuō)，夢(mèng)寐以求的低成本自動(dòng)化生產(chǎn)模式不再是夢(mèng)，協(xié)作機(jī)器人的一小時(shí)“開箱即用體驗(yàn)”也將照進(jìn)現(xiàn)實(shí)?？梢灶A(yù)見，未來(lái)協(xié)作機(jī)器人的市場(chǎng)用量將會(huì)大大增加。