雙臂協(xié)作引領(lǐng)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(fā)燒友|
不管是從市場，還是技術(shù)層面來講，協(xié)作機器人都有著不可取代的優(yōu)勢與市場前景，已然是未來市場上的一大趨勢。據(jù)分析機構(gòu)MarketsandMarkets研究報告，預(yù)計2016年至2022年期間，協(xié)作機器人有望年復(fù)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(xié)作引領(lǐng)機器人新變革我國或迎彎道超車機遇
協(xié)作機器人，是一種可以在一定區(qū)域內(nèi)安全的與人類進行直接交互的機器人。協(xié)作機器人的操作相對較為簡單，是工業(yè)機器人的一個分系，在價格上也比傳統(tǒng)工業(yè)機器人“親民”的多。
協(xié)作機器人市場前景
2014年，全球工業(yè)機器人制造“四大家族”之一的ABB推出了世界上首款協(xié)作機器人YuMi，開啟了工業(yè)機器人的一個新篇章。未來工業(yè)4.0時代，智慧里的生產(chǎn)線柔性化程度更高，機器人需要與人協(xié)同共享一個工作空間，人機協(xié)作機器人有望成為機器人領(lǐng)域下一個增長點。
協(xié)作機器人的興起意味著傳統(tǒng)工業(yè)機器人必然有某些不足，或者無法適應(yīng)新的市場需求。主要有三點：
一是傳統(tǒng)工業(yè)機器人部署成本高；
二是傳統(tǒng)工業(yè)機器人無法滿足中小企業(yè)需求；
三是無法滿足新興的協(xié)作市場需求。
和傳統(tǒng)工業(yè)機器人比較，協(xié)作機器人在體型上就跟它不在一個檔次。為了達到“協(xié)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(xié)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(tǒng)工業(yè)機器人有近似的運轉(zhuǎn)速度和精確度以外，協(xié)作機器人還擁有一些傳統(tǒng)工業(yè)機器人所沒有的優(yōu)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(xié)作等特色，不僅使大型企業(yè)的生產(chǎn)流程更上一層樓，也為原本卻步于自動化生產(chǎn)的中小型企業(yè)開啟新的契機。
不管是從市場，還是技術(shù)層面來講，協(xié)作機器人都有著不可取代的優(yōu)勢與市場前景，已然是未來市場上的一大趨勢。
據(jù)分析機構(gòu)MarketsandMarkets研究報告，預(yù)計2016年至2022年期間，協(xié)作機器人有望年復(fù)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(xié)作機器人行業(yè)規(guī)范
協(xié)作型機器人的有序發(fā)展離不開行業(yè)規(guī)范和安全的約束。2013年5月，美國機器人工業(yè)協(xié)會（RIA）宣布新的機器人安全標準已經(jīng)通過美國國家標準學(xué)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(xié)同工作情況。
此標準為協(xié)同機器人作業(yè)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(wǎng)的機器人。處于協(xié)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(jiān)測站——這種操作模式要求機器人系統(tǒng)工作區(qū)域，當(dāng)有人進入?yún)f(xié)同工作區(qū)域時，停止一切動作。這種監(jiān)測可能涉及使用激光監(jiān)測是否有人跨越工作區(qū)邊緣，切換到監(jiān)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(jiān)控，并保持在機器人內(nèi)部系統(tǒng)的安全限值內(nèi)。
速度和分離監(jiān)測——機器人以這種方式監(jiān)測和限制他們的運動速度，并監(jiān)測協(xié)同工作區(qū)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(dāng)工人離得太近時，機器人將停止運動。
功率和力量限制——當(dāng)此類機器人有運動速度和功率限制的設(shè)計，當(dāng)它與工人或其他物體接觸時，內(nèi)置的傳感器就能檢測到。當(dāng)類似接觸發(fā)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(shù)規(guī)范（TS）15066，作為在協(xié)同工作模式下使用此標準的指導(dǎo)。具體內(nèi)容仍在進行技術(shù)開發(fā)，開發(fā)完成之后需要征得業(yè)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(xié)作機器人的操作并不陌生。當(dāng)配置了恰當(dāng)?shù)墓ぷ鲄^(qū)域限制監(jiān)測傳感器，并編程實現(xiàn)恰當(dāng)?shù)姆磻?yīng)時，傳統(tǒng)工業(yè)機器人也能實現(xiàn)第一種模式的功能。然而，已經(jīng)開始出現(xiàn)在第四種模式下運行的機器人，能夠在不受限制的環(huán)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(fù)度的材料搬運。通常這些包括協(xié)助工人自動完成日常任務(wù)，而工人則處理需要判斷或不易被機器人替代的操作任務(wù)。
協(xié)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(qū)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(zé)任編輯：黎晉
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