聚光灯下的协作机器人

寂静天花板

协作机器人在近些年来备受关注，为什么大家那么关注协作机器人呢？大概是传统机器人存在着某种程度的不足，无法适应新兴市场的需求，比如：
: P0 k5 T# c* x4 ~! C- P+ E　　其实，工业机器人本身的价格并不高。主流场合使用的机器人，根据负载能力不同，售价区间在￥10w~￥40w。一般情况下一台机器人的使用寿命在5~8年，作为比较高端的工业设备来讲并不算贵。
　　
　　但传统机器人贵就贵在其部署成本上。这是因为一些工厂对于要重复性使用的机器人的精度是非常高的，而为了保证精度，除了对机器人本身的设计要求之外还需要对机器人进行特定的配置和编程。

( d( g# E; W3 x2 q* M　　而将之前以工人操作为主的流水线，变为由机器人和自动化设备为主的生产线，是一个系统工程，绝大多数终端工厂客户并不具备这样的能力，因此就需要一个第三方的角色来完成这部分工作，这个第三方即系统集成商来根据客户现场的实际情况，来完成机器人的最终部署。据统计，整个机器人部署/集成应用的费用大概是机器人售价的3~4倍。
简而言之就是虽然机器人本身是一种高柔性、高灵活性的设备，但整个生产线不是，一旦涉及生产线变动，费用很高。
9 r/ W" U/ d7 z9 F  w　　中小企业是目前机器人新兴市场的主要客户，它们的产品一般以小批量、定制化、短周期为特征，它没有太多的资金对生产线进行大规模的改造，并且对产品的ROI更为敏感。

5 _6 t, h# ]8 O- Q　　这要求机器人具有较低的综合成本、快速部署/重部署能力、简单上手的使用方法，而这些，传统机器人很难满足。
  Q6 x! u( G  e, }1 K　　
　　工业机器人一直以来都是高精度、高速度自动化设备的典范，但是由于历史和技术原因，与人在一起时的安全性不是机器人发展的重点，因此在绝大多数工厂中出于安全性考虑，一般都要使用围栏把机器人和人员进行隔离。
# t; r+ V( f+ M# U( {( l9 u　
　　幸好对于大部分之前机器人所从事的工作来讲，并不需要人的参与，机器人可以独立完成。

　　但是人力成本的上升，很多其他以前没有或很少使用机器人的行业开始寻求机器人自动化解决方案，例如医药、食品、物流等行业。
2 O! r4 O& i$ ?8 D6 G
3 Y* O% e* Z, W& W7 a: u( j, P* ~　　这些新兴行业中的特点是产品种类很多、体积普遍不大、对操作人员的灵活度/柔性要求高。现有的机器人很难在成本可控的情况下给出性能满意的解决方案，那怎么办？

　　由人类负责对柔性、触觉、灵活性要求比较高的工序，机器人则利用其快速、准确的特点来负责重复性的工作。
5 t1 P( Z7 V* d: @6 ]
但是如果二者要合作，中间还要隔一个栅栏就太不方便了，人和机器人之间要进行交互，还要先通过安全门，整体效率还不如单独使用人来得高。这个时候就需要一些额外的技术来保证机器人与人类可以安全地在同一个区域工作，而不需要栅栏这样碍事的东西挡在中间，即要求机器人具有安全协作的特性。

% _# ~# S& X2 S. P* ?　　各大机器人厂商的机器人都配备有各自的安全技术，例如ABB的SafeMove，Fanuc的DCS，KUKA的KUKA.safe，但其安全功能本身还比较初级，例如将物理的围栏换成了虚拟围栏、检测到有人靠近时自动停止。
5 L& d0 n- |9 q6 @
/ i9 s0 k. x1 |7 m" m5 t5 I/ d% o　　本质上讲，协作机器人与传统机器人之间并没有非常大的不同，只是基于不同的设计理念生产的工业机器人产品，如果非要找不同，第一个不同是这两种机器人所面向的目标市场不一样；第二个不同点是二者替代的对象不一样。

　　以传统机器人为主的自动化改造是用生产线代替生产线，机器人作为整个生产线中的组成部分，很难单独拿出来，如果某个环节的机器人坏了，在没有设计备份的情况下，整个产线可能要停工。而协作机器人的独立性很强，它代替的是单独的人，二者之间可以互换，一个协作机器人坏了，挪开找个人代替就好了，整个生产流程的灵活性非常高。

7 E0 L" u) p. m1 m! d　　说了那么多协作机器人的优点，是不是意味着协作机器人可以取代传统机器人了？当然不是，协作机器人只是整个工业机器人产业链中一个非常重要的细分类别，有它独特的优势，但缺点也很明显——运行速度慢，定位精度差、工作范围小。
" J9 M( I5 G' F" {4 u2 a. a: i
# c6 N* O9 f6 X/ B# ~/ W" s0 S0 t: [; s　　借用RethinkBaxter的一句宣传语，协作机器人的目标应用场合可以概括为：
4 F5 h  P$ K' s4 k" d# ^; S& B
# F$ b8 b0 o! \: r　　Human class，human-scale task in a human environment.
( h4 V$ t0 n- V+ t2 ]$ X
4 Q$ J; @9 L5 V5 W3 C　　所以，协作机器人最终将变成一个过渡概念。就像我们现在不再区分黑白电视和彩色电视而将它们统称为电视，不区分功能机和智能机而统称为手机一样，未来所有的机器人也不会区分为协作与非协作，都统称为机器人。

: J8 k7 w0 z% Z! P　　而随着技术的发展，未来所有的机器人与人类一起协同工作都应该具备更安全的特性。
- S1 ~- l% O7 Y
/ I: v# [: Q" A- a# N4 H

面壁深功

估计这种“第三方即系统集成商来根据客户现场的实际情况，来完成机器人的最终部署”趋势一旦形成，对软件工作者劳动解放的同时1，”神秘“地位冲击极大。

liang-hongfei

我现在就从事协作机器人设计工作，未来是一大趋势。

小李报到

自动作业，机器人取代人工作业是未来的趋势