遠離硅谷及亞洲電子產(chǎn)業(yè)中心的地方，一個擁有許多靈魂的小創(chuàng)業(yè)公司正在掀起波瀾。在伊利湖東端，一個由丹麥移民創(chuàng)辦的公司正在布法羅市中心的所有地方建造移動計算機。

在美國平板制造廠商Bak的廠房里，5名技術(shù)人工坐在半月形的工作站里從頭開始組裝筆記本電腦和平板。僅一臂之遙的地方，一個拿著螺絲刀的機器人正在協(xié)作裝配。這是一個成立三年的初創(chuàng)公司，擁有100名員工和一臺機器人。有什么可能性？隨著人機協(xié)作的發(fā)展，他們在增長，中小企業(yè)也注意到了這一點。

我們馬上就意識到這家公司不一般。Bak家族有一個愿景，為地球上的每個人提供移動技術(shù)，可謂相當雄心勃勃。但是這家初創(chuàng)企業(yè)一次規(guī)劃一個社區(qū)的路徑，并以千年品牌的社會責任引導(dǎo)。他們還有一些重量級的合作伙伴，包括微軟、Intel以及Esri。

致力于高質(zhì)量和可承受的價格，Bak USA為K-12教室開發(fā)了2合1筆記本電腦，并相信每個學(xué)生都有權(quán)獲得高科技學(xué)習(xí)機會。他們還為普通工人制造了堅固的平板電腦，無論他們在工廠、建筑工地，還是我們這些身為藍領(lǐng)的男男女女。

一直以來，Bak USA堅信照顧他們的“工人階級”。以人為本的商業(yè)模式意味著他們始終把員工放在第一位。

一家非傳統(tǒng)的公司如何做到這一點呢？他們的選擇是機器人。不僅是他們的第一臺機器人，而且是他們在生產(chǎn)車間的第一個嚴謹?shù)淖詣踊绦?，不僅僅是機器人。那是一個脫離傳統(tǒng)工業(yè)機器人的安全“牢籠”的新型機器人，這種顛覆性技術(shù)將實現(xiàn)成倍增長。

協(xié)作機器人運動

這是Bak USA的新領(lǐng)域。他們一直把人放在第一位?，F(xiàn)在他們正在推出一款機器人。事實證明，他們可以幫助播種。

EWI運營的布法羅制造廠是由紐約州倡導(dǎo)建立的一家工程咨詢機構(gòu)。Bak USA利用他們幫助初創(chuàng)公司評估他們的開箱即用解決方案的生產(chǎn)流程。

他們是否在箱子外面？

Bak USA高級制造總監(jiān)Matt Malloy表示，“沒有任何事情是不能解決的。我們研究了從能擰螺絲的AMR（autonomous mobile Robot，自主移動機器人），到穿過建筑物的飛行無人機。”

這是布法羅制造廠要引入?yún)f(xié)作機器人的想法。

Malloy說，“我們研究了我們整個業(yè)務(wù)的方方面面，看看哪里能產(chǎn)生最大的影響？我們有一支很好的領(lǐng)導(dǎo)團隊，非常喜歡說我們在這個行業(yè)是新的，我們想產(chǎn)生影響，我們想在這里工作的每個人都做得好，我們想讓大家的工作令人興奮、有趣和舒適，所以我們愿意去探索。這是一家公司的好處，它在技術(shù)和社交方面都非常強大。”

Bak USA的社會使命是他們所做的一切背后。他們希望減輕技術(shù)人員的人機工程學(xué)挑戰(zhàn)，同時提高生產(chǎn)效率，使他們能夠繼續(xù)為年輕人和員工制造高質(zhì)量，價格合理的電子產(chǎn)品。

Malloy解釋道，“你可以想象一下，整天的工作都是跟電子產(chǎn)品上的微小螺絲打交道，試圖用手指拿著它們放在螺絲刀的頂端，并放到合適的位置上，擰緊。這是整個流程中非常困難的一部分。”

Kawasaki duAro雙臂SCARA機器人可以輕松完成這道工序，經(jīng)過幾個月的測試后，該系統(tǒng)現(xiàn)已全面投入生產(chǎn)。

生產(chǎn)過程還包括圍繞機器人而坐的技術(shù)人員。每個技術(shù)人員在自己的工作站內(nèi)從頭到尾構(gòu)建一個計算機設(shè)備。當設(shè)備準備好螺釘時，技術(shù)人員啟動一個快速過程，將設(shè)備穿梭至機器人。機器人將螺釘插入并將其擰緊，然后將設(shè)備送回技術(shù)人員手上，以便在需要時進行額外組裝。

由于可能有五名技術(shù)人員在任何給定的時間向機器人提供設(shè)備，如果機器人忙于在一個設(shè)備中安裝螺釘，另一個設(shè)備就在提示中等待輪到它。同時，技術(shù)人員可以建造下一個設(shè)備。

雙臂機器人的每個手臂都配備了攝像機以及力矩反饋電動螺絲刀。機器視覺用于確認螺釘在組件中的位置，并確定哪種尺寸的螺絲適合哪種設(shè)備。螺旋給料機向機器人傳遞螺絲。

執(zhí)行相同的操作，機器人肯定比人類快，但Moalloy說這不是考慮的關(guān)鍵因素，他表示，“更重要的是，機器人替代了設(shè)備組裝過程中工作不想做的步驟。”

Bak USA研究了多個協(xié)作機器人系統(tǒng)之后，最終選擇了duAro機器人，主要在于它的精確性，小型化和內(nèi)在安全性。

Malloy認為，“duAro是一個很好的選擇，這個雙臂機器人真的非常好?？梢砸淮翁幚韮膳_設(shè)備，或以各種方式運行?？刂葡到y(tǒng)、傳感器和系統(tǒng)反饋非常好。并且，機械臂上都有柔軟的物質(zhì)包裹，即使你碰上它，也只是像撞到一個靠墊上而已。”

以人為本，安全第一

Kawasaki Robotics（USA）公司的產(chǎn)品和先進工程總監(jiān)Samir Patel表示，duAro機器人符合ISO 10218和ANSI/RIA 15.06協(xié)作機器人安全標準。

Patel解釋說，“為了達到最高級別的安全性，Kawasaki有一個名為Cubic-S的硬件和軟件包，用于監(jiān)控每個手臂的工作空間和速度。”

根據(jù)Patel說，低功率電機的功率不到80瓦，加上柔軟的機身和速度，力量以及工作區(qū)域監(jiān)控功能，使得duAro能夠與人類進行安全協(xié)作。碰撞檢測功能可在發(fā)生碰撞的瞬間立即停止機器人的運動。

Bak USA最初擔心安全問題，主要是因為該技術(shù)的新穎性。他們與外部公司合作幫助評估安全性并為其員工提供培訓(xùn)課程。Malloy表示，他們可能在安全方面過于注重。

“現(xiàn)在，為了保證安全，我們在每個工作站前都安裝了光幕。我們還在每個工具背后都配備有安全墊，所以即使它是一個協(xié)作機器人，人們也無法接近它。 我們有安全控制的雙重接觸點，所以沒有人可以用他們的雙手來裝載或卸載設(shè)備。”

如果有人或物體穿過光幕或觸發(fā)安全墊，機器人立即停止。

Malloy說，“布法羅制造廠已經(jīng)能夠以這樣一種方式為我們開發(fā)系統(tǒng)，以便快速重置。根據(jù)我的經(jīng)驗，無論何時觸發(fā)互鎖或類似事情，將其恢復(fù)到運行狀態(tài)始終是一個復(fù)雜的過程。在這里，他們已經(jīng)考慮過安全和易于使用，并且易于排除故障。”

易于使用是我們聽到關(guān)于協(xié)作機器人的一個共同話題。對于很多人來說，“示教”已經(jīng)取代了編程。

易于示教

Kawasaki為duAro提供了三種編程選擇。其中示教功能，只需要抓住機器人的一只手臂并將其移動到所需的位置，然后在編程平板電腦上記錄該位置。重復(fù)這些步驟設(shè)置每個點從而形成一個完整的路徑。

第二種方法是使用Android平板電腦，該平板電腦無線連接到duAro機器人控制器，以控制機器人的關(guān)節(jié)、基座或工具坐標點動。第三種方法是為高級用戶編寫復(fù)雜的應(yīng)用程序?？梢詫⒐P記本電腦連接到duAro控制器，使用Kawasaki先進的基于文本的AS語言對機器人進行編程。

體驗了第一種方法的便捷之后，Malloy說他很難想象通過示教器來示教機器人，而這是大多數(shù)傳統(tǒng)工業(yè)機器人的編程方法。

duAro的另一個優(yōu)勢是可以讓兩只手臂獨立完成不同的任務(wù)，或者協(xié)調(diào)一起完成一項任務(wù)。Kawasaki的Patel提供了電子制造業(yè)的一些常見案例。

“在許多電子組裝應(yīng)用中，為了在裝配前進行精確定位，必須固定母件。使用duAro，一只手臂可以將母體部件固定在特定位置，而另一只手臂可以完成組裝，例如螺絲固定或膠合。“

手臂還可以協(xié)調(diào)承載更大的負載，例如印刷電路板。通過機器人的同軸設(shè)計，兩個臂共用一個共同的軸，即關(guān)節(jié)1，因此它們可以完全從機器人的前部旋轉(zhuǎn)到后部。每只手臂可以處理2公斤的有效載荷。通過協(xié)調(diào)，他們可以承載4公斤。Bak USA根據(jù)其生產(chǎn)要求獨立或根據(jù)需要以協(xié)調(diào)的方式使用雙臂功能。

人機協(xié)作

Bak USA成功采用協(xié)作機器人是由于他們的員工早期就參與進去了。甚至在啟動這個項目之前，他們就讓技術(shù)人員參與其中。

Malloy說，“我們與布法羅制造廠密切合作，我們讓他們與我們的技術(shù)人員一起工作，了解我們的流程，以及哪些是有效的，我們確實提出了一些典型的問題，比如為什么要添加一個機器人，這對我的工作意味著什么？但是我們讓整個過程中的每個人都處于流程中。”

“我們曾多次讓他們參與其中，即使它讓人們用協(xié)作機器人拍照一樣簡單。當它到達這里時，大家很興奮。第一天他們在使用它時，還會問，下一次是什么時候來的？當我們第一次看到這個東西在運行時，你甚至都無法想象工人們臉上的笑容，而那五個人都很興奮，他們就是這樣做的。”

揭幕式確實成了全公司的慶典。

項目非常成功，以致Bak USA又訂購了兩臺duAro機器人。

Malloy說：“第一天使用就超出了我們的預(yù)期。很快就打破了內(nèi)部記錄。我們現(xiàn)在正在調(diào)試我們的第二個和第三個系統(tǒng)。”

在過去的12個月里，Bak USA的規(guī)模幾乎翻了一番，增加了48個新的就業(yè)機會。這兩個額外的機器人將增加使用該系統(tǒng)的技術(shù)人員的數(shù)量。

“我們有更多的人在生產(chǎn)車間?，F(xiàn)在我們有足夠的人員來運行這三個系統(tǒng)，并且我們?nèi)栽谡衅浮?rdquo;