3月31日由中國(guó)機(jī)器人網(wǎng)主辦的中國(guó)工業(yè)機(jī)器人技術(shù)應(yīng)用論壇——協(xié)作機(jī)器人應(yīng)用場(chǎng)景技術(shù)研討會(huì)（深圳站），我們邀請(qǐng)了七位在協(xié)作機(jī)器人領(lǐng)域深耕多年的從業(yè)者們，以多種角度為我們深入介紹了協(xié)作機(jī)器人。中國(guó)機(jī)器人網(wǎng)通過(guò)整理，希望帶領(lǐng)讀者們踏入?yún)f(xié)作機(jī)器人的大門(mén)，共同來(lái)探索協(xié)作機(jī)器人的無(wú)限可能。以下是第六期，艾利特機(jī)器人營(yíng)銷(xiāo)副總?cè)吴?mdash;—《四兩撥千斤，協(xié)作機(jī)器人如何賦能智能制造》。
曾有人說(shuō)：“人類(lèi)技術(shù)進(jìn)步的動(dòng)力來(lái)自三個(gè)省，就是省力、省錢(qián)、省時(shí)間”。而協(xié)作機(jī)器人之所以成為實(shí)現(xiàn)智能制造的一個(gè)選項(xiàng)，原因是因?yàn)樗邆鋬蓚€(gè)最主要的特征，即“輕”和“巧”。那么當(dāng)機(jī)器人具備這兩個(gè)特征之后，它不僅能夠達(dá)成這三個(gè)目標(biāo)，而且還讓這個(gè)過(guò)程看起來(lái)不廢吹灰之力。
產(chǎn)業(yè)發(fā)展，痛點(diǎn)出現(xiàn)
隨著生產(chǎn)趨勢(shì)正在發(fā)生改變，智能制造中的難點(diǎn)開(kāi)始凸顯，也就是非標(biāo)和柔性。當(dāng)專(zhuān)機(jī)和自動(dòng)化線解決的大規(guī)模生產(chǎn)的痛點(diǎn)，接下來(lái)那些靠規(guī)模和剛性生產(chǎn)無(wú)法解決的柔性生產(chǎn)需求就成為了生產(chǎn)效率進(jìn)一步提升的瓶頸。而柔性化生產(chǎn)的特征又包含了各類(lèi)非標(biāo)需求和場(chǎng)景，于是越是想要解決柔性的問(wèn)題，越是無(wú)法繞過(guò)非標(biāo)這道坎。因此非標(biāo)和柔性這兩個(gè)困擾著產(chǎn)業(yè)發(fā)展的痛點(diǎn)往往是同時(shí)產(chǎn)生的，并且二者之間具有緊密的聯(lián)系。
如何解決這兩個(gè)痛點(diǎn)，使用協(xié)作機(jī)器人或許是一個(gè)不錯(cuò)的方案。協(xié)作機(jī)器人的本質(zhì)是替代一個(gè)成年男子徒手可完成的工作。而它安全、高效、易用、靈活，能夠滿(mǎn)足生產(chǎn)需求變化，幫助用戶(hù)提升工廠的核心競(jìng)爭(zhēng)力，也就是自動(dòng)化、柔性化、智能化，但這并不意味著協(xié)作機(jī)器人能夠勝任所有的應(yīng)用場(chǎng)景，它適合少批量、多品種、空間緊張、需要人機(jī)協(xié)同或是對(duì)功耗、重量有特殊需求的場(chǎng)景。
值得一提的是，協(xié)作機(jī)器人還可以搭配各種末端工具，例如夾爪、吸盤(pán)、螺絲槍、膠槍、打磨頭；各類(lèi)傳感器，例如2D/3D視覺(jué)、力控；也可以搭配AGV小車(chē)或是導(dǎo)軌、升降立柱來(lái)進(jìn)一步擴(kuò)展協(xié)作機(jī)器人的運(yùn)動(dòng)范圍。
因此，通過(guò)使用協(xié)作機(jī)器人可以應(yīng)對(duì)智能制造中非標(biāo)與柔性的痛點(diǎn)問(wèn)題。協(xié)作機(jī)器人在機(jī)器人市場(chǎng)總體放量的趨勢(shì)下還保持了高速落地，雖然其在整個(gè)工業(yè)機(jī)器人市場(chǎng)中的占比很小，但協(xié)作機(jī)器人符合市場(chǎng)發(fā)展大趨勢(shì)，市占率增速很快，根據(jù)最新2019年的數(shù)據(jù)占比已經(jīng)超過(guò)了6%。
人機(jī)協(xié)作打開(kāi)非標(biāo)和柔性自動(dòng)化的鑰匙
協(xié)作機(jī)器人具有安全、易用、輕便、高效的四大特征。不論客戶(hù)通過(guò)什么方式實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化，萬(wàn)變不離其宗的是，如果工廠恰恰需要更安全、更易用、更靈活、更高效的生產(chǎn)方式，那么協(xié)作機(jī)器人或許是目前為止的最優(yōu)解。
協(xié)作機(jī)器人輕質(zhì)化、機(jī)電一體模塊化的關(guān)節(jié)設(shè)計(jì)與安全性息息相關(guān)。以6KG負(fù)載的機(jī)器人為例，自重17.5公斤，輕量化最直接的好處就是低慣量，因此以同樣速度運(yùn)行時(shí)撞擊所產(chǎn)生的破壞相對(duì)更低，相對(duì)而言更加安全。此外，協(xié)作機(jī)器人的許多安全功能設(shè)計(jì)，比如“碰撞即停”可以進(jìn)一步保障人員在使用過(guò)程中的安全。同時(shí)，用戶(hù)也可以通過(guò)對(duì)機(jī)器人設(shè)置敏感度，來(lái)實(shí)現(xiàn)“誤報(bào)誤停”和“遇人即停”之間的平衡。
機(jī)器人的易用性體現(xiàn)在軟、硬件兩方面。例如，機(jī)器人整體尺寸很緊湊，無(wú)需輔助一個(gè)人就能夠搬動(dòng)，放置在安裝平面手感4個(gè)螺絲鎖緊，連接電源上電即可使用。并且協(xié)作機(jī)器人支持拖拽編程，記憶行進(jìn)的點(diǎn)位，然后由機(jī)器人復(fù)現(xiàn)軌跡，輕松完成編程，大大降低了使用難度。
在靈活性上，協(xié)作機(jī)械臂“類(lèi)人手”的特點(diǎn)，實(shí)際上它在有些方面要?jiǎng)龠^(guò)人類(lèi)，比人手更加靈活。比如協(xié)作機(jī)器人可以實(shí)現(xiàn)各個(gè)角度的安裝，單關(guān)節(jié)可±360°旋轉(zhuǎn)，因此它的整個(gè)工作面基本呈現(xiàn)一個(gè)球形，沒(méi)有死點(diǎn)。因此機(jī)器人全面的工作范圍，對(duì)于編程人員來(lái)說(shuō)，在設(shè)計(jì)機(jī)器人軌跡時(shí)也不必過(guò)多考慮機(jī)器人的可達(dá)性。
同時(shí)，任總也強(qiáng)調(diào)：“當(dāng)我們了解協(xié)作機(jī)器人的優(yōu)勢(shì)后，我們也要為它找到合適的場(chǎng)景，才能更好發(fā)揮協(xié)作機(jī)器人的優(yōu)勢(shì)。客戶(hù)根據(jù)工廠自身的情況設(shè)置合理的自動(dòng)化目標(biāo)，也是格外重要的。”
協(xié)作機(jī)器人首要完成的任務(wù)
就目前而言，大部分工廠更適合應(yīng)用協(xié)作機(jī)器人完成單工位改造和漸次自動(dòng)化。通俗而言就是工廠選擇適合的工位，通過(guò)機(jī)器換人，或者是傳統(tǒng)換協(xié)作的方式，來(lái)實(shí)現(xiàn)現(xiàn)有自動(dòng)化水平的改進(jìn)。
并不是所有工廠都可以一步實(shí)現(xiàn)工業(yè)4.0，比起一步到位的全自動(dòng)化，基于人機(jī)協(xié)作的“漸次自動(dòng)化” 將會(huì)成為更靈活和更高效的自動(dòng)化升級(jí)模式。在實(shí)際走訪客戶(hù)的過(guò)程中，艾利特觀察到傾向于采用全自動(dòng)化產(chǎn)線的客戶(hù)往往是一些自動(dòng)化水平不太高的客戶(hù)。他們看到友商和同行通過(guò)實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化獲得的優(yōu)勢(shì)，一是減人，二是提升了產(chǎn)品品質(zhì)，因此急于提升自己工廠的自動(dòng)化水平，往往希望快速跨過(guò)自動(dòng)化步驟，通過(guò)復(fù)制的方式直接達(dá)成全自動(dòng)化目的。
其實(shí)這種方式是不可取的。原因有兩點(diǎn)，第一，全自動(dòng)化在硬件、人力和時(shí)間上的投資非常大；第二，直接跨過(guò)中間步驟實(shí)現(xiàn)全自動(dòng)化，中間的技術(shù)風(fēng)險(xiǎn)非常高。因此，在艾利特看來(lái)有上述需求的客戶(hù)，并不是最適合采用協(xié)作機(jī)器人的用戶(hù)。而使用協(xié)作機(jī)器人更適合幫助客戶(hù)使用漸次自動(dòng)化的模式，實(shí)現(xiàn)技術(shù)和商務(wù)上的風(fēng)險(xiǎn)可控，循序漸進(jìn)。
而艾利特也提供了自身的解決方案——從單工位改造和“漸次自動(dòng)化”入手，由三點(diǎn)具體實(shí)施，設(shè)定合理自動(dòng)化預(yù)期和目標(biāo)；借鑒成功案例，結(jié)合自身的生產(chǎn)制程；由簡(jiǎn)入難，積累機(jī)器人使用經(jīng)驗(yàn)，擴(kuò)展場(chǎng)景。
結(jié)語(yǔ)：解決顧慮，開(kāi)拓市場(chǎng)
目前協(xié)作機(jī)器人市場(chǎng)尚未打開(kāi)，其中有一個(gè)很重要的原因就是客戶(hù)對(duì)協(xié)作機(jī)器人尚有許多顧慮，擔(dān)心投入以后無(wú)法獲得理想的回報(bào)。因此艾利特認(rèn)為，要解決打消客戶(hù)的顧慮，主要應(yīng)從兩方面切入，即是找到合適的應(yīng)用場(chǎng)景與找到合適的應(yīng)用專(zhuān)家。
強(qiáng)調(diào)選擇場(chǎng)景的重要性，因?yàn)橐阅壳暗募夹g(shù)水準(zhǔn)來(lái)說(shuō)，沒(méi)有一種機(jī)器人可以通吃所有的應(yīng)用場(chǎng)景，為了最大化去利用協(xié)作機(jī)器人的特性，客戶(hù)在選擇機(jī)器人時(shí)，一定要在“優(yōu)勢(shì)”和“劣勢(shì)”中取一個(gè)平衡，所謂兩利取其重，兩害取其輕。至于合適的應(yīng)用專(zhuān)家，艾利特自豪的表示，他們的CEO曹宇男博士和CTO孫愷博士師從中國(guó)機(jī)器人行業(yè)領(lǐng)軍人物北航機(jī)器人研究所名譽(yù)所長(zhǎng)王田苗教授。他們?cè)跈C(jī)器人控制領(lǐng)域有16年的積累，并主導(dǎo)了20kg以下全品類(lèi)的機(jī)器人研發(fā)制造，在他們的帶領(lǐng)下艾利特有能力也有信心為客戶(hù)提供更多、更優(yōu)質(zhì)的解決方案。
因此，當(dāng)發(fā)現(xiàn)痛點(diǎn)，解決痛點(diǎn)，人盡其才，物盡其用之后，協(xié)作機(jī)器人的春天也即將到來(lái)。
