不久前，日本川崎重工推出的新型協(xié)作機(jī)器人系統(tǒng)“繼承者(Successor)”吸引了許多機(jī)器人業(yè)內(nèi)人士。據(jù)介紹，該系統(tǒng)具有新開發(fā)的控制器和傳感器，可通過(guò)重現(xiàn)工程師的動(dòng)作實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程協(xié)作，同時(shí)可與各種川崎機(jī)器人兼容。
在傳統(tǒng)工業(yè)機(jī)器人逐漸取代人類完成單調(diào)、重復(fù)性高、危險(xiǎn)性強(qiáng)的工作時(shí)，協(xié)作機(jī)器人正開始慢慢滲透至各個(gè)工業(yè)領(lǐng)域，其更高的安全性以及能夠直接和操作人員在同一條生產(chǎn)線工作的特性則越發(fā)受到各界的關(guān)注。
自2008年優(yōu)傲機(jī)器人推出世界上第一款協(xié)作機(jī)器人產(chǎn)品UR5以來(lái)，許多機(jī)器人公司都陸續(xù)研發(fā)了自己的協(xié)作機(jī)器人，例如ABB的Yumi，KUKA的iiwa，安川的Motoman，F(xiàn)anuc的CR系列等。
《2017年協(xié)作機(jī)器人行業(yè)發(fā)展白皮書》顯示，2016年全球協(xié)作機(jī)器人銷量為1.05萬(wàn)臺(tái)，而同年的工業(yè)機(jī)器人銷量為29.4萬(wàn)臺(tái)。另?yè)?jù)GGII統(tǒng)計(jì)，2017年全球工業(yè)機(jī)器人出貨量達(dá)34.6萬(wàn)臺(tái)，協(xié)作機(jī)器人則不足這一數(shù)字的5%。
單純從出貨量來(lái)看，協(xié)作機(jī)器人尚未顯現(xiàn)出蓬勃態(tài)勢(shì)，然而即便如此，業(yè)界的熱情依舊沒(méi)有衰減： 2017年僅國(guó)內(nèi)就有包括大族、節(jié)卡、艾利特、珞石、同川、鎂伽、麥荷、揚(yáng)天科技、智昌、格力等多匹黑馬殺出。
為何機(jī)器人企業(yè)爭(zhēng)相布局協(xié)作機(jī)器人？
KUKA的一位工程師表示，人機(jī)協(xié)作型機(jī)器人是未來(lái)的機(jī)器人發(fā)展的方向，德國(guó)在發(fā)展人機(jī)協(xié)作技術(shù)上還是有跡可循的。“德國(guó)的理念認(rèn)為，在很多自動(dòng)化產(chǎn)線上，人和機(jī)器是可以互通互融的。KUKA很早之前就在做人機(jī)協(xié)作機(jī)器人，也一直在往這個(gè)方向發(fā)展。但是可能在近幾年協(xié)作機(jī)器人還是沒(méi)辦法迅猛發(fā)展，所以先儲(chǔ)備技術(shù)。”
不過(guò)這位工程師同時(shí)也表示，人機(jī)協(xié)作機(jī)器人在高負(fù)載領(lǐng)域還是不適合的。“因?yàn)楦哓?fù)載領(lǐng)域如果傳感器太敏感容易出現(xiàn)許多錯(cuò)誤報(bào)警，不夠敏感又起不到人機(jī)協(xié)作的意義。”
同川科技總經(jīng)理沈曉龍說(shuō)，同川當(dāng)初做協(xié)作機(jī)器人是出于兩點(diǎn)考量，其一是協(xié)作機(jī)器人對(duì)核心技術(shù)的要求比傳統(tǒng)機(jī)器人更高，其二是國(guó)內(nèi)制造業(yè)企業(yè)作業(yè)現(xiàn)場(chǎng)很多還比較零散，并不具備大規(guī)模制造的能力，在這樣的作業(yè)環(huán)境下協(xié)作機(jī)器人具備更高的靈活性。
沈曉龍認(rèn)為，協(xié)作機(jī)器人是眾多機(jī)器人企業(yè)對(duì)國(guó)內(nèi)市場(chǎng)共同的認(rèn)知方向。“協(xié)作機(jī)器人可能更加適合國(guó)內(nèi)的工業(yè)現(xiàn)狀，所以大家也就自然而然有了這種意識(shí)，再加上傳統(tǒng)工業(yè)機(jī)器人的市場(chǎng)已經(jīng)一片紅海，技術(shù)門檻也越來(lái)越低，很多企業(yè)只需要購(gòu)買核心零部件就能組裝，所以有一定技術(shù)經(jīng)驗(yàn)的機(jī)器人企業(yè)都會(huì)選擇研發(fā)協(xié)作機(jī)器人。”
大族機(jī)器人總經(jīng)理王光能也表示，協(xié)作機(jī)器人是未來(lái)的方向。
既然傳統(tǒng)的工業(yè)機(jī)器人廠商也早已布局協(xié)作機(jī)器人，那么和傳統(tǒng)工業(yè)機(jī)器人相比，協(xié)作機(jī)器人又具備哪些優(yōu)勢(shì)呢？
“相對(duì)于工業(yè)機(jī)器人對(duì)外在空間及硬件的要求，優(yōu)傲機(jī)器人作為一種小型化的協(xié)作機(jī)器人極大地降低了使用門檻，它可在有限的空間內(nèi)靈活地完成安裝和部署。”優(yōu)傲機(jī)器人中國(guó)區(qū)市場(chǎng)部負(fù)責(zé)人Iris告訴高工機(jī)器人網(wǎng)。
在執(zhí)行動(dòng)作和設(shè)計(jì)編程工作上，優(yōu)傲所配備的示教器類似于iPad，90%以上的編程工作可以通過(guò)示教器來(lái)完成。示教板完全是圖形化的界面，也是模塊化的處理，會(huì)使用智能手機(jī)的人都可以操作它。其圖形化的界面，包含360度的任何方向。機(jī)器人TCT中心點(diǎn)所找的位置也可以通過(guò)上下左右的方式來(lái)移動(dòng)。如果選取自由驅(qū)動(dòng)的模式，機(jī)器人可以隨著操作人員的手進(jìn)行拖動(dòng)。機(jī)械手還可根據(jù)人手的速度和軌跡，模仿人手的動(dòng)作，從而節(jié)省大量的時(shí)間。
來(lái)自愛(ài)普生（中國(guó)）工業(yè)機(jī)器人的馬聰經(jīng)理說(shuō)，協(xié)作機(jī)器人主要是實(shí)現(xiàn)人和機(jī)器之間完全的協(xié)同配合，另外還要有更加簡(jiǎn)潔的編程功能。“國(guó)內(nèi)的系統(tǒng)集成商和終端用戶，其自動(dòng)化水平參差不齊，有些具備很強(qiáng)的自動(dòng)化改造能力，而有些則不具備，因此協(xié)作機(jī)器人能夠幫助后者，使其自動(dòng)化的導(dǎo)入更為自然流暢。”
未來(lái)，協(xié)作機(jī)器人會(huì)變成什么樣？
當(dāng)前，協(xié)作機(jī)器人還處于“百花齊放、百家爭(zhēng)鳴”的階段，對(duì)于其具體的形態(tài)，大家也有著不盡相同的理解，例如ABB推出的Yumi機(jī)器人和川崎的duAro屬于雙臂協(xié)作機(jī)器人，而優(yōu)傲和眾多國(guó)內(nèi)廠商的協(xié)作機(jī)器人則是單臂。
那位來(lái)自KUKA的工程師坦言，現(xiàn)在有很多能把單臂演變成雙臂的軟件，而且多數(shù)的應(yīng)用單臂就能勝任，在這樣的前提下，雙臂并不是未來(lái)的發(fā)展趨勢(shì)。
愛(ài)普生方面則認(rèn)為，在SCARA和六軸中增加一些功能，做高其附加價(jià)值，就能在現(xiàn)階段達(dá)到“人機(jī)協(xié)作”的效果。“協(xié)作機(jī)器人和傳統(tǒng)的工業(yè)機(jī)器人之間并沒(méi)有特別分明的界限，未來(lái)兩者之間或許會(huì)逐步走向融合。”
王光能說(shuō)，智能化是大勢(shì)所趨，而人機(jī)協(xié)作則是智能化的初級(jí)階段，他認(rèn)為，未來(lái)傳統(tǒng)的工業(yè)機(jī)器人將有一部分會(huì)走向協(xié)作。
沈曉龍表示，如果只是從安全和人機(jī)共存的角度來(lái)說(shuō)，為傳統(tǒng)的工業(yè)機(jī)器人增加更多的傳感器也是一種解決方法，但是隨之而來(lái)的還有成本的提高和系統(tǒng)復(fù)雜性的問(wèn)題，應(yīng)該從源頭上進(jìn)行相應(yīng)的設(shè)計(jì)。另外在重量上協(xié)作機(jī)器人和傳統(tǒng)工業(yè)機(jī)器人有區(qū)別，單純?cè)趥鹘y(tǒng)工業(yè)機(jī)器人上增加傳感器就沒(méi)辦法控制機(jī)器人的重量。
“未來(lái)的工業(yè)機(jī)器人一定會(huì)向著更加安全、更加智能、更加輕巧的方向發(fā)展，協(xié)作機(jī)器人和傳統(tǒng)的工業(yè)機(jī)器人將會(huì)走向融合。”沈曉龍說(shuō)，協(xié)作機(jī)器人本質(zhì)上依舊是工業(yè)機(jī)器人，并不是某種全新的產(chǎn)品，僅僅是側(cè)重面不同。傳統(tǒng)的工業(yè)機(jī)器人更注重精度和速度，而協(xié)作機(jī)器人則注重人機(jī)安全共存和簡(jiǎn)便的操作性。
“除此之外，未來(lái)協(xié)作機(jī)器人還會(huì)注重智能化，隨著AI和計(jì)算機(jī)水平的提升，工業(yè)機(jī)器人還將朝著擬人化的方向發(fā)展，”沈曉龍說(shuō)。
