雙臂協作引領機器人新變革 我國或迎彎道超車機遇 2016年09月23日09:16 來源：電子發燒友|

  不管是從市場，還是技術層面來講，協作機器人都有著不可取代的優勢與市場前景，已然是未來市場上的一大趨勢。據分析機構MarketsandMarkets研究報告，預計2016年至2022年期間，協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。

雙臂協作引領機器人新變革我國或迎彎道超車機遇

 協作機器人，是一種可以在一定區域內安全的與人類進行直接交互的機器人。協作機器人的操作相對較為簡單，是工業機器人的一個分系，在價格上也比傳統工業機器人“親民”的多。

 協作機器人市場前景

 2014年，全球工業機器人制造“四大家族”之一的ABB推出了世界上首款協作機器人YuMi，開啟了工業機器人的一個新篇章。未來工業4.0時代，智慧里的生產線柔性化程度更高，機器人需要與人協同共享一個工作空間，人機協作機器人有望成為機器人領域下一個增長點。

 協作機器人的興起意味著傳統工業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：

 一是傳統工業機器人部署成本高；

 二是傳統工業機器人無法滿足中小企業需求；

 三是無法滿足新興的協作市場需求。

 和傳統工業機器人比較，協作機器人在體型上就跟它不在一個檔次。為了達到“協作”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。

 除了與傳統工業機器人有近似的運轉速度和精確度以外，協作機器人還擁有一些傳統工業機器人所沒有的優勢，例如輕巧、安全、價格低、靈活性高、友善的操作接口及人機協作等特色，不僅使大型企業的生產流程更上一層樓，也為原本卻步于自動化生產的中小型企業開啟新的契機。

 不管是從市場，還是技術層面來講，協作機器人都有著不可取代的優勢與市場前景，已然是未來市場上的一大趨勢。

 據分析機構MarketsandMarkets研究報告，預計2016年至2022年期間，協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。

 協作機器人行業規范

 協作型機器人的有序發展離不開行業規范和安全的約束。2013年5月，美國機器人工業協會（RIA）宣布新的機器人安全標準已經通過美國國家標準學會（ANSI）的認可。

 新ANSI/RIAR15.06-2012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同工作情況。

 此標準為協同機器人作業提出了四項要求，確保人員可以靠近一臺正在運行的無安全護網的機器人。處于協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：

 安全級監測站——這種操作模式要求機器人系統工作區域，當有人進入協同工作區域時，停止一切動作。這種監測可能涉及使用激光監測是否有人跨越工作區邊緣，切換到監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控，并保持在機器人內部系統的安全限值內。

 速度和分離監測——機器人以這種方式監測和限制他們的運動速度，并監測協同工作區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，內置的傳感器就能檢測到。當類似接觸發生時，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技術規范（TS）15066，作為在協同工作模式下使用此標準的指導。具體內容仍在進行技術開發，開發完成之后需要征得業界的認可才能作為ISO10218安全標準的補充。

 通過這一系列的定義，協作機器人的操作并不陌生。當配置了恰當的工作區域限制監測傳感器，并編程實現恰當的反應時，傳統工業機器人也能實現第一種模式的功能。然而，已經開始出現在第四種模式下運行的機器人，能夠在不受限制的環境中工作。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。通常這些包括協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，可以伸入工作區工作。類似于RethinkRoboTIcs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。

責任編輯：黎晉

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