協(xié)作機(jī)器人只是全部工業(yè)機(jī)器人產(chǎn)業(yè)鏈中一個(gè)十分緊張的細(xì)分種別，有它怪異的劣勢(shì)，但缺陷也很較著：為了控制力跟碰撞才能，協(xié)作機(jī)器人的運(yùn)轉(zhuǎn)速率比較慢，平常只有傳統(tǒng)機(jī)器人的三分之一到二分之一。本文將測(cè)驗(yàn)考試解答以下問(wèn)題：為何須要協(xié)作機(jī)器人？協(xié)作機(jī)器人的起源？協(xié)作機(jī)器人與傳統(tǒng)機(jī)器人有甚么區(qū)別？
為何須要協(xié)作機(jī)器人？
協(xié)作機(jī)器人的鼓起意味著傳統(tǒng)機(jī)器人一定有某種程度的缺乏，或許沒(méi)法順應(yīng)新的市場(chǎng)需求。
總結(jié)一下，次要有三點(diǎn)：
傳統(tǒng)機(jī)器人布置本錢下
實(shí)在絕對(duì)來(lái)說(shuō)，工業(yè)機(jī)器人本身的價(jià)錢并沒(méi)有下。主流場(chǎng)所利用的機(jī)器人，依據(jù)負(fù)載才能分歧，售價(jià)區(qū)間正在￥10w~￥40w。普通環(huán)境下一臺(tái)機(jī)器人的利用使用壽命正在5~8年，作為比力高端的工業(yè)設(shè)備來(lái)說(shuō)并不算貴。
傳統(tǒng)機(jī)器人貴在其布置本錢上，緣故原由有兩個(gè)：現(xiàn)階段的工業(yè)機(jī)器人次要擔(dān)任工場(chǎng)中重復(fù)性的事情，那依賴于其十分下的反復(fù)定位精度（反復(fù)達(dá)到空間某些流動(dòng)地位的才能，普通機(jī)器人可以做到0.02mm以下），和依附流動(dòng)的外界情況。
為了保障那一點(diǎn)，除機(jī)器人本身的計(jì)劃要求以外，借須要待加工的產(chǎn)物放在流動(dòng)的地位，以便機(jī)器人每次皆可以到同一個(gè)處所精確的拿與或許履行某項(xiàng)操縱。關(guān)于古代龐大的流水線功課來(lái)說(shuō)，正在全部產(chǎn)線上為每一個(gè)利用機(jī)器人的工序皆計(jì)劃這些流動(dòng)的外界情況須要消耗大批的資源，占用大片珍貴的車間面積和少達(dá)數(shù)月的實(shí)行工夫。機(jī)器人的利用難度較下，只有經(jīng)過(guò)培訓(xùn)的專業(yè)人士才氣闇練利用機(jī)器人實(shí)現(xiàn)設(shè)置、編程和保護(hù)的事情，普通用戶很少具有如許的才能。
將之前以工人操縱為主的流水線，變成由機(jī)器人跟自動(dòng)化設(shè)備為主的生產(chǎn)線，是一個(gè)系統(tǒng)工程，絕大多數(shù)終端工場(chǎng)客戶并沒(méi)有具有如許的才能，是以便須要一個(gè)第三方的腳色去實(shí)現(xiàn)這部分事情，這個(gè)第三方即體系集成商，去依據(jù)客戶現(xiàn)場(chǎng)的實(shí)際環(huán)境，去實(shí)現(xiàn)機(jī)器人的終極布置。
體系集成商的事情至少包羅：生產(chǎn)線的自動(dòng)化改革計(jì)劃?rùn)C(jī)器人核心撐持設(shè)備的計(jì)劃、制造、裝置。合乎工藝要求的機(jī)器人編程、調(diào)試?？蛻艏记蓤F(tuán)隊(duì)的培訓(xùn)。和后續(xù)的售后保護(hù)事情。
依據(jù)良多業(yè)內(nèi)機(jī)構(gòu)跟先輩統(tǒng)計(jì)的數(shù)字，全部機(jī)器人布置/集成使用的用度也許是機(jī)器人售價(jià)的3~4倍。近幾年跟著海內(nèi)集成商的疾速裁軍，競(jìng)爭(zhēng)愈來(lái)愈劇烈，整體價(jià)錢有所下滑，但也根本正在2~3倍。
以罕見(jiàn)的弧焊工作站為例，洽購(gòu)一臺(tái)入口品牌的弧焊機(jī)器人價(jià)錢約正在11~15w之間，可是顛末體系集成商那一層之后，整體報(bào)價(jià)不會(huì)低于30w，個(gè)體夸大的以至能報(bào)到100w。正在工資絕對(duì)較下的長(zhǎng)三角跟珠三角地域，一位闇練焊工的工資也許正在5k~7k，1臺(tái)機(jī)器人取代1~2名工人，ROI不會(huì)少于2年，良多中小企業(yè)主對(duì)機(jī)器人會(huì)取舍遲疑跟張望。
若是利用機(jī)器人的機(jī)器人比力多，則大部分環(huán)境下須要對(duì)原有的生產(chǎn)線停止改革，以至從頭扶植，不只須要極大的投資，能夠借波及到停產(chǎn)改革，那也是良多工場(chǎng)遲遲不上機(jī)器人的緣故原由之一。
除此之外，由于每一條生產(chǎn)線上的大部分設(shè)備皆是針對(duì)特定的產(chǎn)品設(shè)計(jì)的，若是波及到半途變換出產(chǎn)需要，很大概率上之前的生產(chǎn)線沒(méi)法間接知足新產(chǎn)物出產(chǎn)的需要，那便波及到機(jī)器人體系的從頭計(jì)劃跟布置，這部分的工作量有時(shí)會(huì)瀕臨初次布置。
簡(jiǎn)而言之，零丁的機(jī)器人沒(méi)法間接用于工場(chǎng)的生產(chǎn)線上，借須要良多外圍設(shè)備的撐持。雖然機(jī)器人本身是一種下柔性、下靈活性的設(shè)備，但全部生產(chǎn)線不是，一旦波及生產(chǎn)線更改，用度很下。
沒(méi)法知足中小企業(yè)需要
中小企業(yè)是現(xiàn)階段機(jī)器人新興市場(chǎng)的次要客戶，現(xiàn)階段傳統(tǒng)的工業(yè)機(jī)器人沒(méi)法很好的知足SME的需要。傳統(tǒng)工業(yè)機(jī)器人的方針市場(chǎng)是可以停止大規(guī)模出產(chǎn)的企業(yè)。
大規(guī)模出產(chǎn)是20世紀(jì)最風(fēng)行的資本主義生產(chǎn)方式，以出產(chǎn)進(jìn)程的分化、流水線組裝、標(biāo)準(zhǔn)化零部件、大批量生產(chǎn)跟機(jī)械式重復(fù)勞動(dòng)等為次要特點(diǎn)。
有才能停止大規(guī)模天生的企業(yè)，對(duì)機(jī)器人體系高額的布置用度絕對(duì)沒(méi)有敏感，由于正在產(chǎn)物定型之后，正在充足少的工夫內(nèi)生產(chǎn)線可以沒(méi)有做年夜的更改，機(jī)器人根本沒(méi)有須要從頭編程或許重新部署，可以最大化應(yīng)用機(jī)器人標(biāo)準(zhǔn)化、高效率的特色，實(shí)現(xiàn)投資代價(jià)最大化。
汽車行業(yè)是大規(guī)模出產(chǎn)的典范代表，世界上第一臺(tái)工業(yè)機(jī)器人也布置正在通用汽車的工場(chǎng)中，擔(dān)任沖壓整機(jī)的搬運(yùn)事情。到明天，汽車行業(yè)依然占領(lǐng)了寰球機(jī)器人出貨量的40%以上：
一款新車從宣布到退出市場(chǎng)，普通會(huì)閱歷3~6年工夫。那時(shí)代，即便有改款，也只是對(duì)表面、內(nèi)飾停止微調(diào)，這些更改普通不會(huì)影響到機(jī)器人的事情，是以正在機(jī)器人的全部生命周期基本上沒(méi)有須要對(duì)曾經(jīng)實(shí)現(xiàn)的生產(chǎn)線停止竄改或許對(duì)機(jī)器人停止重新部署，只須要畸形的保護(hù)便可，施展了機(jī)器人的優(yōu)點(diǎn)，避開(kāi)了它的缺陷。
而中小企業(yè)則沒(méi)有一樣，它們的產(chǎn)物普通以小批量，定制化，短周期為特點(diǎn)，不太多的資金對(duì)生產(chǎn)線停止大規(guī)模改革，而且對(duì)產(chǎn)物的ROI更加敏感。
那要求機(jī)器人存在較低的綜合本錢、快捷布置/重布置才能、簡(jiǎn)略上手的利用方式，而這些，傳統(tǒng)機(jī)器人很難知足。
另外，正在某些機(jī)器人使用的新興行業(yè)中，即便是年夜企業(yè)也面對(duì)與中小企業(yè)一樣的問(wèn)題，3C產(chǎn)業(yè)是這個(gè)方面的典范代表。
3C市場(chǎng)中如手機(jī)、平板、可穿著設(shè)備等主流產(chǎn)品的更新?lián)Q代速率十分快，基本上生命周期只有1~2年，短的以至只有幾個(gè)月。若是采取傳統(tǒng)機(jī)器人計(jì)劃，投入大批資源，消耗數(shù)月扶植的生產(chǎn)線能夠連本錢的零頭借出發(fā)出，所出產(chǎn)的產(chǎn)物便該退市了。而若是對(duì)生產(chǎn)線再停止改革，又要投入極大的資源，這是不成接管的。
除資金投入，3C行業(yè)良多時(shí)間更體貼工夫，罕見(jiàn)機(jī)器人自動(dòng)化改革計(jì)劃耗時(shí)1個(gè)月到數(shù)個(gè)月沒(méi)有等，但3C產(chǎn)物沒(méi)法正在每一次換代皆守候這么久。何處蘋(píng)果道“下個(gè)月起頭出產(chǎn)iPhone7的外殼”，您這邊道“先等我1個(gè)月把生產(chǎn)線改革一下”，明顯是沒(méi)有理想的，這些環(huán)境下仍是人靠譜，培訓(xùn)3天，立馬上崗。
沒(méi)法知足新興的協(xié)作市場(chǎng)
工業(yè)機(jī)器人始終以來(lái)皆是高精度、高速度自動(dòng)化設(shè)備的范例，可是因?yàn)楹骨喔记删壒试?，與人正在一路時(shí)的安全性不是機(jī)器人開(kāi)展的重點(diǎn)，是以正在絕大多數(shù)工場(chǎng)中出于安全性思量，普通皆要利用圍欄把機(jī)器人跟職員停止斷絕。
閃兔分揀機(jī)多少錢幸好關(guān)于大部分之前機(jī)器人所處置的事情來(lái)說(shuō)，并不需要人的介入，機(jī)器人可以自力實(shí)現(xiàn)。
可是人力本錢的回升，良多其他之前不或很少利用機(jī)器人的行業(yè)起頭追求機(jī)器人自動(dòng)化解決方案，例如之前提到的3C行業(yè)，另有醫(yī)藥、食物、物流等行業(yè)。
這些新興行業(yè)中的特色是產(chǎn)品種類良多、體積遍及沒(méi)有年夜、對(duì)操縱職員的靈巧度/柔性要求下。現(xiàn)有的機(jī)器人很難正在本錢可控的環(huán)境下給出機(jī)能愜意的解決方案，那怎么辦？
機(jī)器人不可的，人來(lái)增補(bǔ)嘛，咱們搞人機(jī)聯(lián)合。
由人類擔(dān)任對(duì)柔性，觸覺(jué)，靈活性要求比力下的工序，機(jī)器人則應(yīng)用其快捷、精確的特色去擔(dān)任重復(fù)性的事情。
分揀機(jī)器人agv制造好比組裝鍵盤(pán)，可以由機(jī)器人把鍵帽安排到位，人來(lái)停止卡扣的事情；再好比組裝手機(jī)/電腦，機(jī)器人擔(dān)任把次要零配件、螺絲放到適合的地位，人來(lái)?yè)?dān)任排線裝置，卡扣，擰螺絲的事情。
傳送帶分揀機(jī)器人可是若是兩者要協(xié)作，中央還要隔一個(gè)柵欄便太沒(méi)有便利了，人跟機(jī)器人之間要停止交互，還要先經(jīng)由過(guò)程安全門(mén)，整體服從借不如零丁利用人來(lái)得下。這個(gè)時(shí)間便須要一些額定的技巧去保障機(jī)器人與人類可以平安的正在同一個(gè)區(qū)域事情，而沒(méi)有須要柵欄如許礙事的器材擋正在中央，即要求機(jī)器人存在平安協(xié)作的特性。
各大機(jī)器人廠商的機(jī)器人皆裝備有各自的平安技巧，例如ABB的SafeMove，F(xiàn)anuc的DCS，KUKA的，但其平安功用本身借比力低級(jí)，例如將物理的圍欄換成了虛構(gòu)圍欄、檢測(cè)到有人接近時(shí)自動(dòng)終止，依然不算是完全的協(xié)作平安技巧。
協(xié)作機(jī)器人的起源
為了精確界說(shuō)協(xié)作機(jī)器人，先看兩個(gè)名詞。協(xié)作區(qū)域指機(jī)器人跟人類可以同時(shí)事情的區(qū)域，協(xié)作機(jī)器人指被計(jì)劃成可以正在協(xié)作區(qū)域內(nèi)與人間接停止交互的機(jī)器人。
后面曾經(jīng)道過(guò)，中小企業(yè)SMEs是協(xié)作機(jī)器人的十分緊張的客戶群，而協(xié)作機(jī)器人的鼓起也與SMEs密不可分。
正在2005年，起頭于2005年，由EUFP6名目贊助，介入的企業(yè)包羅ABB、KUKA、Reis、Comau、Güdel等，其目標(biāo)是探求防備勞動(dòng)力離岸輸出到低休息本錢國(guó)度的方式。其次要的論點(diǎn)是，若是經(jīng)由過(guò)程機(jī)器人技巧加強(qiáng)SMEs的勞動(dòng)力程度，降低成本，進(jìn)步競(jìng)爭(zhēng)力，便可以制止勞動(dòng)力外包的環(huán)境。是以，協(xié)作機(jī)器人最初的市場(chǎng)就是中小企業(yè)。
同年，跟KrisTIanKassow正在北丹麥大學(xué)一路做研討時(shí)開(kāi)辦了UniversalRobot，此刻的其時(shí)是北丹麥大學(xué)的助理傳授，三個(gè)人發(fā)明了中小企業(yè)對(duì)機(jī)器人的新需要（也與其時(shí)丹麥政府主導(dǎo)的一項(xiàng)機(jī)器人籌劃有關(guān)），并正在2009年推出了第一款協(xié)作機(jī)器人UR5。
正在UR5之前的絕大多數(shù)協(xié)作機(jī)器人皆是正在傳統(tǒng)機(jī)器人的根底上改革的，UR5是第一個(gè)從產(chǎn)品設(shè)計(jì)伊始便以協(xié)作機(jī)器人的要求停止開(kāi)辟的機(jī)器人。
之后不久年，RodneyBrooks開(kāi)辦了Rethink，其最初的目標(biāo)也是為了資助美國(guó)外鄉(xiāng)的SMEs進(jìn)步出產(chǎn)服從，降低成本，削減離岸中包。最初推出的雙臂Baxter并不是很勝利，逐步起頭落后于UR，客歲秋季推出了新款的單臂Sawyer機(jī)器人，市場(chǎng)接受度若何另有待窺察。
正在UR跟Rethink之后，生長(zhǎng)出一大批新創(chuàng)建的協(xié)作機(jī)器人公司，市場(chǎng)上的協(xié)作產(chǎn)物也愈來(lái)愈多，協(xié)作機(jī)器人的觀點(diǎn)起頭逐步被各人所意識(shí)跟接管。
協(xié)作機(jī)器人與傳統(tǒng)機(jī)器人有甚么分歧？
實(shí)質(zhì)上講，協(xié)作機(jī)器人與傳統(tǒng)機(jī)器人之間并不十分年夜的分歧，只是基于分歧的計(jì)劃理念出產(chǎn)的工業(yè)機(jī)器人產(chǎn)物，正在協(xié)作機(jī)器人開(kāi)展早期，良多皆是從傳統(tǒng)機(jī)器人的根底上改革的。
若是非要找分歧，第一個(gè)分歧是那兩種機(jī)器人所面向的方針市場(chǎng)沒(méi)有一樣，這個(gè)后面曾經(jīng)注釋過(guò)，不再贅述。
第二個(gè)不同點(diǎn)是兩者替換的工具沒(méi)有一樣。以傳統(tǒng)機(jī)器人為主的自動(dòng)化改革是用生產(chǎn)線取代生產(chǎn)線，機(jī)器人做為全部生產(chǎn)線中的組成部分，很難零丁拿出來(lái)，若是某個(gè)環(huán)節(jié)的機(jī)器人壞了，正在不計(jì)劃備份的環(huán)境下，全部產(chǎn)線能夠要停工。而協(xié)作機(jī)器人的獨(dú)立性很強(qiáng)，它取代的是零丁的人，二者之間可以調(diào)換，一個(gè)協(xié)作機(jī)器人壞了，挪開(kāi)找團(tuán)體取代便好了，全部生產(chǎn)流程的靈活性十分下。
講了這么多全是道優(yōu)點(diǎn)，既然協(xié)作機(jī)器人這么好，那是否是可以取代傳統(tǒng)機(jī)器人了？
當(dāng)然不是，協(xié)作機(jī)器人只是全部工業(yè)機(jī)器人產(chǎn)業(yè)鏈中一個(gè)十分緊張的細(xì)分種別，有它怪異的劣勢(shì)，但缺陷也很較著：為了控制力跟碰撞才能，協(xié)作機(jī)器人的運(yùn)轉(zhuǎn)速率比較慢，平常只有傳統(tǒng)機(jī)器人的三分之一到二分之一；為了削減機(jī)器人運(yùn)動(dòng)時(shí)的動(dòng)能，協(xié)作機(jī)器人普通重量比力沉，布局絕對(duì)簡(jiǎn)略，那便形成全部機(jī)器人的剛性缺乏，定位精度比擬傳統(tǒng)機(jī)器人好1個(gè)數(shù)量級(jí)；低自重，低能量的要求，招致協(xié)作機(jī)器人體型皆很小，負(fù)載普通正在10kg以下，事情規(guī)模只與人的手臂相稱，良多場(chǎng)所沒(méi)法利用。
借用RethinkBaxter的一句宣傳語(yǔ)，協(xié)作機(jī)器人的方針使用場(chǎng)所可以歸納綜合為：協(xié)作機(jī)器人終極將釀成一個(gè)過(guò)渡觀點(diǎn)，跟著技巧的開(kāi)展，將來(lái)一切的機(jī)器人皆該當(dāng)具有與人類一路平安的協(xié)同工作的特性。實(shí)質(zhì)平安該當(dāng)是幻想機(jī)器人的必備且根底的特點(diǎn)。便像咱們此刻不再劃分黑白電視跟彩色電視而統(tǒng)稱為電視，不再劃分功用機(jī)和智能機(jī)而統(tǒng)稱為手機(jī)，將來(lái)一切的機(jī)器人也將不再劃分協(xié)作與非協(xié)作，而統(tǒng)稱為機(jī)器人。
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