3.無(wú)法滿足新興的協(xié)作市場(chǎng)需求

　　工業(yè)機(jī)器人一直以來(lái)都是高精度、高速度自動(dòng)化設(shè)備的典范，但是由于歷史和技術(shù)原因，與人在一起時(shí)的安全性不是機(jī)器人發(fā)展的重點(diǎn)，因此在絕大多數(shù)工廠中出于安全性考慮，一般都要使用圍欄把機(jī)器人和人員進(jìn)行隔離。

　　幸好對(duì)于大部分之前機(jī)器人所從事的工作來(lái)講，并不需要人的參與，機(jī)器人可以獨(dú)立完成。

　　但是人力成本的上升，很多其他以前沒(méi)有或很少使用機(jī)器人的行業(yè)開(kāi)始尋求機(jī)器人自動(dòng)化解決方案，例如之前提到的3C行業(yè)，還有醫(yī)藥、食品、物流等行業(yè)。

　　這些新興行業(yè)中的特點(diǎn)是產(chǎn)品種類很多、體積普遍不大、對(duì)操作人員的靈活度/柔性要求高。現(xiàn)有的機(jī)器人很難在成本可控的情況下給出性能滿意的解決方案，那怎么辦？

　　機(jī)器人不行的，人來(lái)補(bǔ)充嘛，我們搞人機(jī)結(jié)合。

　　由人類負(fù)責(zé)對(duì)柔性，觸覺(jué)，靈活性要求比較高的工序，機(jī)器人則利用其快速、準(zhǔn)確的特點(diǎn)來(lái)負(fù)責(zé)重復(fù)性的工作。

　　比如組裝鍵盤(pán)，可以由機(jī)器人把鍵帽放置到位，人來(lái)進(jìn)行卡扣的工作；再比如組裝手機(jī)/電腦，機(jī)器人負(fù)責(zé)把主要零配件、螺絲放到合適的位置，人來(lái)負(fù)責(zé)排線安裝，卡扣，擰螺絲的工作。

　　但是如果二者要合作，中間還要隔一個(gè)柵欄就太不方便了，人和機(jī)器人之間要進(jìn)行交互，還要先通過(guò)安全門(mén)，整體效率還不如單獨(dú)使用人來(lái)得高。這個(gè)時(shí)候就需要一些額外的技術(shù)來(lái)保證機(jī)器人與人類可以安全的在同一個(gè)區(qū)域工作，而不需要柵欄這樣礙事的東西擋在中間，即要求機(jī)器人具有安全協(xié)作的特性。

　　各大機(jī)器人廠商的機(jī)器人都配備有各自的安全技術(shù)，例如ABB的SafeMove，Fanuc的DCS，KUKA的KUKA.safe，但其安全功能本身還比較初級(jí)，例如將物理的圍欄換成了虛擬圍欄、檢測(cè)到有人靠近時(shí)自動(dòng)停止，仍然不算是完整的協(xié)作安全技術(shù)。

　　2.協(xié)作機(jī)器人的起源

　　為了準(zhǔn)確定義協(xié)作機(jī)器人，先看兩個(gè)名詞。協(xié)作區(qū)域指機(jī)器人和人類可以同時(shí)工作的區(qū)域，協(xié)作機(jī)器人指被設(shè)計(jì)成可以在協(xié)作區(qū)域內(nèi)與人直接進(jìn)行交互的機(jī)器人。

　　前面已經(jīng)說(shuō)過(guò)，中小企業(yè)SMEs是協(xié)作機(jī)器人的非常重要的客戶群，而協(xié)作機(jī)器人的興起也與SMEs密不可分。

　　在2005年，開(kāi)始于2005年，由EUFP6項(xiàng)目資助，參與的企業(yè)包括ABB、KUKA、Reis、Comau、Güdel等，其目的是尋找防止勞動(dòng)力離岸（offshore）輸出到低勞動(dòng)成本國(guó)家的方法。其主要的論點(diǎn)是，如果通過(guò)機(jī)器人技術(shù)增強(qiáng)SMEs的勞動(dòng)力水平，降低成本，提高競(jìng)爭(zhēng)力，就可以避免勞動(dòng)力外包的情況（將工作機(jī)會(huì)留在國(guó)內(nèi)）。因此，協(xié)作機(jī)器人（co-bots）最初的市場(chǎng)就是中小企業(yè)（SMEs）。

　　同年Esben.stergaard，KasperSt.y和KristianKassow在南丹麥大學(xué)一起做研究時(shí)創(chuàng)辦了UniversalRobot，現(xiàn)在的CEOEsben.stergaard當(dāng)時(shí)是南丹麥大學(xué)的助理教授，三個(gè)人發(fā)現(xiàn)了中小企業(yè)對(duì)機(jī)器人的新需求（也與當(dāng)時(shí)丹麥政府主導(dǎo)的一項(xiàng)機(jī)器人計(jì)劃有關(guān)），并在2009年推出了第一款協(xié)作機(jī)器人UR5。

　　在UR5之前的絕大多數(shù)協(xié)作機(jī)器人都是在傳統(tǒng)機(jī)器人的基礎(chǔ)上改造的，UR5是第一個(gè)從產(chǎn)品設(shè)計(jì)伊始就以協(xié)作機(jī)器人的要求進(jìn)行開(kāi)發(fā)的機(jī)器人。

　　之后不久（2008）年，Rodney Brooks創(chuàng)辦了Rethink，其最初的目的也是為了幫助美國(guó)本土的SMEs提高生產(chǎn)效率，降低成本，減少離岸外包。最初推出的雙臂Baxter并不是很成功，慢慢開(kāi)始落后于UR，去年秋天推出了新款的單臂Sawyer機(jī)器人，市場(chǎng)接受度如何還有待觀察。

　　在UR和Rethink之后，成長(zhǎng)出一大批新創(chuàng)立的協(xié)作機(jī)器人公司，市場(chǎng)上的協(xié)作產(chǎn)品也越來(lái)越多，協(xié)作機(jī)器人的概念開(kāi)始慢慢被大家所認(rèn)識(shí)和接受。

　　協(xié)作機(jī)器人與傳統(tǒng)機(jī)器人有什么不同？

　　本質(zhì)上講，協(xié)作機(jī)器人與傳統(tǒng)機(jī)器人之間并沒(méi)有非常大的不同，只是基于不同的設(shè)計(jì)理念生產(chǎn)的工業(yè)機(jī)器人產(chǎn)品，在協(xié)作機(jī)器人發(fā)展初期，很多都是從傳統(tǒng)機(jī)器人的基礎(chǔ)上改造的。

　　如果非要找不同，第一個(gè)不同是這兩種機(jī)器人所面向的目標(biāo)市場(chǎng)不一樣，這個(gè)前面已經(jīng)解釋過(guò)，不再贅述。

　　第二個(gè)不同點(diǎn)是二者替代的對(duì)象不一樣。以傳統(tǒng)機(jī)器人為主的自動(dòng)化改造是用生產(chǎn)線代替生產(chǎn)線，機(jī)器人做為整個(gè)生產(chǎn)線中的組成部分，很難單獨(dú)拿出來(lái)，如果某個(gè)環(huán)節(jié)的機(jī)器人壞了，在沒(méi)有設(shè)計(jì)備份的情況下，整個(gè)產(chǎn)線可能要停工。而協(xié)作機(jī)器人的獨(dú)立性很強(qiáng)，它代替的是單獨(dú)的人，二者之間可以互換，一個(gè)協(xié)作機(jī)器人壞了，挪開(kāi)找個(gè)人代替就好了，整個(gè)生產(chǎn)流程的靈活性非常高。

　　講了這么多全是說(shuō)優(yōu)點(diǎn)，既然協(xié)作機(jī)器人這么好，那是不是可以取代傳統(tǒng)機(jī)器人了？

　　當(dāng)然不是，協(xié)作機(jī)器人只是整個(gè)工業(yè)機(jī)器人產(chǎn)業(yè)鏈中一個(gè)非常重要的細(xì)分類別，有它獨(dú)特的優(yōu)勢(shì)，但缺點(diǎn)也很明顯：為了控制力和碰撞能力，協(xié)作機(jī)器人的運(yùn)行速度比較慢，通常只有傳統(tǒng)機(jī)器人的三分之一到二分之一；為了減少機(jī)器人運(yùn)動(dòng)時(shí)的動(dòng)能，協(xié)作機(jī)器人一般重量比較輕，結(jié)構(gòu)相對(duì)簡(jiǎn)單，這就造成整個(gè)機(jī)器人的剛性不足，定位精度相比傳統(tǒng)機(jī)器人差1個(gè)數(shù)量級(jí)；低自重，低能量的要求，導(dǎo)致協(xié)作機(jī)器人體型都很小，負(fù)載一般在10kg以下，工作范圍只與人的手臂相當(dāng)，很多場(chǎng)合無(wú)法使用；

　　借用Rethink Baxter的一句宣傳語(yǔ)，協(xié)作機(jī)器人的目標(biāo)應(yīng)用場(chǎng)合可以概括為：協(xié)作機(jī)器人最終將變成一個(gè)過(guò)渡概念，隨著技術(shù)的發(fā)展，未來(lái)所有的機(jī)器人都應(yīng)該具備與人類一起安全的協(xié)同工作的特性。本質(zhì)安全應(yīng)該是理想機(jī)器人的必備且基礎(chǔ)的特征。就像我們現(xiàn)在不再區(qū)分黑白電視和彩色電視而統(tǒng)稱為電視，不再區(qū)分功能機(jī)和智能機(jī)而統(tǒng)稱為手機(jī)，未來(lái)所有的機(jī)器人也將不再區(qū)分協(xié)作與非協(xié)作，而統(tǒng)稱為機(jī)器人。