協(xié)作機(jī)器人

       協(xié)作型機(jī)器人作為一種新型的工業(yè)機(jī)器人，掃除了人機(jī)協(xié)作的障礙，讓機(jī)器人徹底擺脫護(hù)欄或圍籠的束縛，其開(kāi)創(chuàng)性的產(chǎn)品性能和廣泛的應(yīng)用領(lǐng)域，為工業(yè)機(jī)器人的發(fā)展開(kāi)啟了新時(shí)代。

簡(jiǎn)介

       未來(lái)的智能工廠(chǎng)是人與機(jī)器和諧共處所締造的，這就要求機(jī)器人能夠與人一同協(xié)作，并與人類(lèi)共同完成不同的任務(wù)。這既包括完成傳統(tǒng)的“人干不了的、人不想干的、人干不好的”任務(wù)，又包括能夠減輕人類(lèi)勞動(dòng)強(qiáng)度、提高人類(lèi)生存質(zhì)量的復(fù)雜任務(wù)。正因如此，人機(jī)協(xié)作可被看作新型工業(yè)機(jī)器人的必有屬性。

主要特點(diǎn)

       協(xié)作機(jī)器人的主要特點(diǎn)有：

       1、輕量化

       使機(jī)器人更易于控制，提高安全性。

       2、友好性

       保證機(jī)器人的表面和關(guān)節(jié)是光滑且平整的，無(wú)尖銳的轉(zhuǎn)角或者易夾傷操作人員的縫隙。

       3、感知能力

       感知周?chē)沫h(huán)境，并根據(jù)環(huán)境的變化改變自身的動(dòng)作行為。

       4、人機(jī)協(xié)作

       具有敏感的力反饋特性，當(dāng)達(dá)到已設(shè)定的力時(shí)會(huì)立即停止，在風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估后可不需要安裝保護(hù)欄，使人和機(jī)器人能協(xié)同工作。

       5、編程方便

       對(duì)于一些普通操作者和非技術(shù)背景的人員來(lái)說(shuō)，都非常容易進(jìn)行編程與調(diào)試。

主要優(yōu)勢(shì)

       人機(jī)協(xié)作給未來(lái)工廠(chǎng)的工業(yè)生產(chǎn)和制造帶來(lái)了根本性的變革，具有決定性的重要優(yōu)勢(shì)：

       1、生產(chǎn)過(guò)程中的靈活性最大。

       2、承接以前無(wú)法實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化且不符合人體工學(xué)的手動(dòng)工序，減輕員工負(fù)擔(dān)。

       3、降低受傷和感染危險(xiǎn)，例如使用專(zhuān)用的人機(jī)協(xié)作型夾持器。

       4、高質(zhì)量完成可重復(fù)的流程，而無(wú)需根據(jù)類(lèi)型或工件進(jìn)行投資。

       5、采用內(nèi)置的傳感系統(tǒng)，提高生產(chǎn)率和設(shè)備復(fù)雜程度。

       基于人機(jī)協(xié)作的優(yōu)點(diǎn)，順應(yīng)市場(chǎng)需求，更加靈活的協(xié)作型機(jī)器人成為一種承擔(dān)組裝和提取工作的可行性方案。它可以把人和機(jī)器人各自的優(yōu)勢(shì)發(fā)揮到極致，讓機(jī)器人更好地和工人配合，能夠適應(yīng)更廣泛的工作挑戰(zhàn)。

人機(jī)協(xié)作

       智能制造的發(fā)展離不開(kāi)機(jī)器人。發(fā)展智能機(jī)器人是打造智能制造裝備平臺(tái)、提升制造過(guò)程自動(dòng)化和智能化水平的必經(jīng)之路。

       1959年，美國(guó)人制造出世界上第一臺(tái)工業(yè)機(jī)器人，此后，機(jī)器人在工業(yè)領(lǐng)域逐漸普及開(kāi)來(lái)。隨著科技的不斷進(jìn)步，特別是工業(yè)3.0的到來(lái)，廣泛采用工業(yè)機(jī)器人的自動(dòng)化生產(chǎn)線(xiàn)已成為制造業(yè)的核心裝備。

       但是，在智能制造時(shí)代，為了應(yīng)對(duì)消費(fèi)者日益增長(zhǎng)的定制化產(chǎn)品的需求，智能工廠(chǎng)需要在有限空間內(nèi)，充分利用現(xiàn)有資源，建設(shè)靈活、安全、可快速變化的智能生產(chǎn)線(xiàn)，為適應(yīng)新產(chǎn)品的生產(chǎn)，更換生產(chǎn)線(xiàn),縮短產(chǎn)品制造時(shí)間，需要靈活快速的生產(chǎn)單元來(lái)滿(mǎn)足這些需求，并提高制造企業(yè)產(chǎn)能和效率，降低成本。因此，智能機(jī)器人會(huì)成為智能制造系統(tǒng)中最重要的硬件設(shè)備。某種意義上說(shuō)，智能機(jī)器人的全面升級(jí)，是新一輪工業(yè)革命的重要內(nèi)容。但在某些產(chǎn)品領(lǐng)域與生產(chǎn)線(xiàn)上，人力操作仍不可或缺，比如裝配高精度的零部件、對(duì)靈活性要求較高的密集勞動(dòng)等。在這些場(chǎng)合人機(jī)協(xié)作機(jī)器人將發(fā)揮越來(lái)越大的作用。

       所謂的人機(jī)協(xié)作，即是由機(jī)器人從事精度與重復(fù)性高的作業(yè)流程，而工人在其輔助下進(jìn)行創(chuàng)意性工作。人機(jī)協(xié)作機(jī)器人的使用，使企業(yè)的生產(chǎn)布線(xiàn)和配置獲得了更大的彈性空間，也提高了產(chǎn)品良品率。人機(jī)協(xié)作的方式可以是人與機(jī)器分工，也可以是人與機(jī)器一起工作。

       不僅如此，智能制造的發(fā)展要求人和機(jī)器的關(guān)系發(fā)生更大的改變。人和機(jī)器必須能夠相互理解、相互感知、相互幫助，才能夠在一個(gè)空間里緊密地協(xié)調(diào)，自然地交互并保障彼此安全。

       在制造業(yè)轉(zhuǎn)型升級(jí)的時(shí)代洪流中，智能機(jī)器人將越來(lái)越深入我們的工作與生活。如果忽視了智能機(jī)器人的研發(fā)與推廣，整個(gè)《中國(guó)制造2025》發(fā)展戰(zhàn)略可能會(huì)從根基上動(dòng)搖。而人和設(shè)備、機(jī)器在一起工作的人機(jī)協(xié)作模式，可以提高企業(yè)效率、加強(qiáng)質(zhì)量控制、增強(qiáng)生產(chǎn)的靈活性，可以減少物流線(xiàn)的成本，讓制造企業(yè)更靠近市場(chǎng)。機(jī)器人是智能制造的支撐設(shè)備，而人機(jī)協(xié)作將成為下一代機(jī)器人的本質(zhì)特征。

發(fā)展趨勢(shì)

       人機(jī)協(xié)同系統(tǒng)經(jīng)歷了遙步積累、漸進(jìn)發(fā)展的歷程，尤其是最近的30年，隨著人工智能的不斷發(fā)展，人機(jī)協(xié)同系統(tǒng)也步入了發(fā)展的“快車(chē)道”。人機(jī)協(xié)同系統(tǒng)經(jīng)歷了數(shù)十年的發(fā)展，在很多領(lǐng)域已經(jīng)取得了良好的應(yīng)用效果與經(jīng)濟(jì)效益。以下，以新近出現(xiàn)的協(xié)同式專(zhuān)家系統(tǒng)、計(jì)算機(jī)集成制造系統(tǒng)為例來(lái)進(jìn)行說(shuō)明。

協(xié)同式專(zhuān)家系統(tǒng)

       當(dāng)前存在的大部分專(zhuān)家系統(tǒng)(計(jì)算機(jī)等)，在規(guī)定的專(zhuān)業(yè)領(lǐng)域內(nèi)，它是一個(gè)“專(zhuān)家”，但一旦超出特定的專(zhuān)業(yè)領(lǐng)域，專(zhuān)家系統(tǒng)就可能無(wú)法工作。協(xié)同式專(zhuān)家系統(tǒng)正是為了克服一般專(zhuān)家系統(tǒng)的局限性而逐漸發(fā)展起來(lái)的。20世紀(jì)80年代中葉，隨常識(shí)推理和模糊理論實(shí)用化及深層知識(shí)表示技術(shù)的成熟，專(zhuān)家系統(tǒng)開(kāi)始向著多知識(shí)表示、多推理機(jī)的多層次綜合型轉(zhuǎn)化。協(xié)同式專(zhuān)家系統(tǒng)立足于糾正傳統(tǒng)專(zhuān)家系統(tǒng)對(duì)復(fù)雜問(wèn)題求解的簡(jiǎn)單化，開(kāi)始追求深層解釋和推理，實(shí)現(xiàn)原則是技術(shù)互補(bǔ)，起始于單純的知識(shí)表示和推理方法的結(jié)合，并逐漸發(fā)展到專(zhuān)家系統(tǒng)結(jié)構(gòu)上的綜合。

       該系統(tǒng)能綜合若干個(gè)相近領(lǐng)域或一個(gè)領(lǐng)域多個(gè)方面的分專(zhuān)家系統(tǒng)相互協(xié)同工作共同解決一個(gè)更廣泛的問(wèn)題。在研究復(fù)雜問(wèn)題時(shí)，可將確定的總?cè)蝿?wù)分解成幾個(gè)分任務(wù)，分別由幾個(gè)專(zhuān)家系統(tǒng)米完成。各個(gè)專(zhuān)家系統(tǒng)發(fā)揮自身的特長(zhǎng)，解決一個(gè)問(wèn)題再進(jìn)行子系統(tǒng)的協(xié)同，確保專(zhuān)家系統(tǒng)的推理更加全面、準(zhǔn)確、可靠。協(xié)同式專(zhuān)家系統(tǒng)協(xié)同推理解題的過(guò)程可分為四個(gè)階段：?jiǎn)栴}劃分、子問(wèn)題的分配、核心子間題求解和推理結(jié)果的綜合。這四個(gè)階段是遞歸的，對(duì)于非核心子問(wèn)題需維續(xù)這一過(guò)程，而且可能反復(fù)“遞歸-回潮”，直到問(wèn)題解決為止。協(xié)同式專(zhuān)家系統(tǒng)廣泛應(yīng)用于醫(yī)療領(lǐng)域，當(dāng)今的器性腫疾病包括多種，肺癌、胃癌、肝癌、食道癌、鼻咽癌、白血病等。如果針對(duì)每一種悉性腫指開(kāi)發(fā)一款專(zhuān)家系統(tǒng)，那么這樣的專(zhuān)家系統(tǒng)就只能輔助診斷一種癌癥：這顯然是人力與資源的浪費(fèi)。專(zhuān)家們開(kāi)發(fā)出了“沃森醫(yī)生”( Doctor Watson)及“十大常見(jiàn)惡性腫瘤診療專(zhuān)家系統(tǒng)”等協(xié)同式專(zhuān)家系統(tǒng)，可很好地輔助醫(yī)生們?cè)\斷出各種不同的癌癥，并給出相應(yīng)的治療方案醫(yī)生與專(zhuān)家系統(tǒng)(計(jì)算機(jī)等)相互協(xié)同，不僅節(jié)約了醫(yī)生的時(shí)間與精力，而且極大地提高了診斷的準(zhǔn)確率，取得了良好的效果。此外，協(xié)同式專(zhuān)家系統(tǒng)也廣泛應(yīng)用在醫(yī)療診斷、天氣預(yù)報(bào)、化學(xué)工程、金融決策、地質(zhì)勘探、語(yǔ)音識(shí)別、圖像處理等領(lǐng)域。

計(jì)算機(jī)集成制造系統(tǒng)

       人機(jī)協(xié)同系統(tǒng)也已經(jīng)應(yīng)用在現(xiàn)代制造業(yè)中，并取得了很好的成效。在現(xiàn)代制造業(yè)中，計(jì)算機(jī)集成制造系統(tǒng)正在迅速發(fā)展起來(lái)。計(jì)算機(jī)集成制造系統(tǒng)由美國(guó)學(xué)者哈林頓(Joseph Harrington)于1973年首次提出，指的是綜合運(yùn)用現(xiàn)代管理技術(shù)、制造技術(shù)、信息技術(shù)、系統(tǒng)工程技術(shù)等，將企業(yè)生產(chǎn)全部過(guò)程中有關(guān)的人、機(jī)(計(jì)算機(jī)、生產(chǎn)及控制設(shè)備等)有機(jī)集成并優(yōu)化運(yùn)行的復(fù)雜的大系統(tǒng)。在這樣的系統(tǒng)中，人與機(jī)器配合工作，各司其職。人主要從事感知、推理、決策、創(chuàng)造等方面的工作；機(jī)器則在生產(chǎn)過(guò)程的實(shí)施與控制方面發(fā)揮作用，或者從事由于生理或心理因素人們無(wú)法完成的工作。在最近的幾十年中，尤其是自1990年之后，美國(guó)、西歐、日本、韓國(guó)及中因的多家化工、鋼鐵及機(jī)械制造等企業(yè)紛紛采用了計(jì)算機(jī)集成制造系統(tǒng)。據(jù)調(diào)查表明，多家企業(yè)在采用了計(jì)算機(jī)集成制造系統(tǒng)之后，明顯地提高了生產(chǎn)效率、產(chǎn)品質(zhì)量與設(shè)備利用率，并顯著地減少了工程設(shè)計(jì)量，縮短了生產(chǎn)周期，取得了良好的經(jīng)濟(jì)效益。以工業(yè)生產(chǎn)領(lǐng)域的協(xié)同機(jī)器人的任務(wù)完成過(guò)程為例來(lái)進(jìn)行說(shuō)明。協(xié)作機(jī)器人旨在協(xié)助人類(lèi)并與人類(lèi)一同作業(yè)且無(wú)須使用安全圍欄進(jìn)行隔離，解決人類(lèi)較難以達(dá)成的精確度或讓人類(lèi)遠(yuǎn)離危險(xiǎn)的環(huán)境和工作，協(xié)作機(jī)器人具有協(xié)作性、安全性、快速學(xué)習(xí)、適應(yīng)能力強(qiáng)、高效和低成本等特點(diǎn)。據(jù)國(guó)外相關(guān)統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)顯示，2014年，協(xié)作機(jī)器人市場(chǎng)規(guī)模約為1億美元，目前正以每年50%的速度增長(zhǎng)。預(yù)計(jì)到2020年，機(jī)器人將形成“人機(jī)共融”的新局面。

       人類(lèi)的生產(chǎn)經(jīng)歷了全手工勞動(dòng)，到半自動(dòng)、全自動(dòng)等生產(chǎn)模式，未來(lái)必將走進(jìn)人與機(jī)器人的協(xié)作時(shí)代，并且成為一種常態(tài)的工作模式。今天，可能只在生產(chǎn)線(xiàn)的上下料等上下游使用機(jī)器人，在裝配過(guò)程中，采用手工來(lái)裝配，配合輸送帶系統(tǒng)，追求單元的精益生產(chǎn)。未來(lái)，在生產(chǎn)線(xiàn)中，人與機(jī)器人將實(shí)現(xiàn)混合搭配，協(xié)作型機(jī)器人將使用多功能的爪鉗，采用引導(dǎo)式的高效編程，提高整個(gè)裝配系統(tǒng)成本竟?fàn)幜?。多自由度運(yùn)動(dòng)學(xué)元余機(jī)械手與人類(lèi)一起工作，它們緊湊運(yùn)動(dòng)不擾亂工人工作。未來(lái)的協(xié)作機(jī)器人在人機(jī)的工作分配方面，將簡(jiǎn)單重復(fù)、勞動(dòng)強(qiáng)度大的勞動(dòng)留給機(jī)器人，復(fù)雜的智力勞動(dòng)留給人類(lèi)自己，協(xié)作機(jī)器人正在打破傳統(tǒng)機(jī)器人的桎梏，在追求低價(jià)、高效、安全和生產(chǎn)多樣化的今天或?qū)⑵鹨粓?chǎng)制造業(yè)機(jī)器換人的風(fēng)暴。

       雖然當(dāng)前人機(jī)協(xié)同系統(tǒng)已經(jīng)廣泛應(yīng)用在生產(chǎn)生活等各個(gè)方面，已經(jīng)或正在改變?nèi)祟?lèi)的認(rèn)知世界和改造世界的方式。然而，關(guān)于其本身的協(xié)同決策及任務(wù)有效分配問(wèn)題的研究卻相對(duì)比較少，人機(jī)協(xié)同系統(tǒng)也面臨知識(shí)獲取的技術(shù)困境及社會(huì)問(wèn)題。把握人機(jī)協(xié)同系統(tǒng)的發(fā)展趨勢(shì)與對(duì)人工智能的理解存在著一定的關(guān)聯(lián)。人機(jī)協(xié)同系統(tǒng)的發(fā)展，已經(jīng)很好地實(shí)現(xiàn)了或正在實(shí)現(xiàn)弱人工智能并取得了豐碩的成果，如目前的各種專(zhuān)家系統(tǒng)。在諸多人機(jī)協(xié)同系統(tǒng)中，計(jì)算機(jī)已經(jīng)很好地完成了人們分配和指定的計(jì)算與推理任務(wù)，在很大程度上解放了人們的雙手和大腦。

       強(qiáng)人工智能仍面臨很多哲學(xué)和現(xiàn)實(shí)問(wèn)題，但是人工智能專(zhuān)家仍在積極努力探索，試圖突破各種局限。隨著強(qiáng)人工智能的發(fā)展，人機(jī)推理系統(tǒng)也將不斷地發(fā)展，將更好地替代人們的工作，把人們從繁重的工作中進(jìn)一步解放出來(lái)，不久的人機(jī)協(xié)同系統(tǒng)必將實(shí)現(xiàn)。

       ①人機(jī)友好協(xié)作。自動(dòng)化過(guò)程仍然需要人，人作為解決方案的一部分，現(xiàn)有的技術(shù)不能完全自動(dòng)化。一個(gè)完整的人機(jī)協(xié)作系統(tǒng)具有更簡(jiǎn)單的編程，意味著工廠(chǎng)不需要許多工程資源。

       ②更有效和更美好。安全風(fēng)險(xiǎn)最小、作業(yè)空間緊的自動(dòng)化使得工廠(chǎng)更容易，利用現(xiàn)有場(chǎng)地進(jìn)行有效生產(chǎn)，人機(jī)混搭的協(xié)作裝配線(xiàn)使得生產(chǎn)節(jié)奏更快、更有效。

       ③質(zhì)量更高，浪費(fèi)更少。人和機(jī)器人協(xié)同工作超越了人類(lèi)自身可達(dá)的工作精度與速度，使產(chǎn)品質(zhì)量更高、浪費(fèi)更少 。

       ④簡(jiǎn)化編程技術(shù)。引領(lǐng)編程技術(shù)，有別于傳統(tǒng)復(fù)雜性編程。任何人都能掌握無(wú)須特殊培訓(xùn)或擁有編程技能。

應(yīng)用場(chǎng)景

       協(xié)作機(jī)器人的應(yīng)用場(chǎng)景非常廣泛，以下是一些主要的應(yīng)用領(lǐng)域：

制造業(yè)：

       協(xié)作機(jī)器人在制造業(yè)中發(fā)揮著重要作用，特別是在裝配、物料搬運(yùn)、零件檢測(cè)和包裝等環(huán)節(jié)。它們可以與工人協(xié)作，完成繁重、重復(fù)性的工作，從而提高生產(chǎn)效率和產(chǎn)品質(zhì)量。例如，在汽車(chē)制造中，協(xié)作機(jī)器人可以協(xié)助工人進(jìn)行零部件的裝配和焊接等工作。

醫(yī)療保?。?/h3>

       在醫(yī)療保健領(lǐng)域，協(xié)作機(jī)器人可用于手術(shù)輔助、病歷管理、健康監(jiān)測(cè)和康復(fù)訓(xùn)練等任務(wù)。它們能夠提供精確的手術(shù)操作支持，減輕醫(yī)護(hù)人員的工作負(fù)擔(dān)，并提高病患的護(hù)理質(zhì)量。例如，協(xié)作機(jī)器人可以在手術(shù)中穩(wěn)定地操作手術(shù)器械，或者在康復(fù)訓(xùn)練中幫助患者恢復(fù)肢體功能。

物流和倉(cāng)儲(chǔ)：

       協(xié)作機(jī)器人在物流和倉(cāng)儲(chǔ)領(lǐng)域也有廣泛應(yīng)用，包括貨物的搬運(yùn)、分揀、包裝以及庫(kù)存管理等任務(wù)。它們能夠與員工協(xié)同工作，提高物流效率和準(zhǔn)確性，并減少人力成本和物流周期。例如，在大型倉(cāng)庫(kù)中，協(xié)作機(jī)器人可以根據(jù)指令快速準(zhǔn)確地找到并搬運(yùn)貨物。

農(nóng)業(yè)：

       在農(nóng)業(yè)領(lǐng)域，協(xié)作機(jī)器人可以輔助農(nóng)民進(jìn)行農(nóng)田管理，如種植監(jiān)測(cè)、除草、澆水和采摘等工作。通過(guò)與傳感器和智能系統(tǒng)的結(jié)合，它們可以根據(jù)植物的生長(zhǎng)情況和環(huán)境條件進(jìn)行智能化決策，從而提高農(nóng)作物的產(chǎn)量和質(zhì)量。

食品加工與服務(wù)業(yè)：

       協(xié)作機(jī)器人在食品加工和服務(wù)業(yè)中也有著重要的應(yīng)用。它們可以用于食品的分揀、烹飪、攪拌和包裝等工藝環(huán)節(jié)，提高生產(chǎn)效率并確保食品安全。在餐廳或酒店等服務(wù)業(yè)場(chǎng)所，協(xié)作機(jī)器人還可以為客戶(hù)提供高質(zhì)量的服務(wù)體驗(yàn)。

教育與研究：

       此外，協(xié)作機(jī)器人還被廣泛應(yīng)用于教育和研究領(lǐng)域。在教育領(lǐng)域，它們可以作為教學(xué)工具幫助學(xué)生學(xué)習(xí)編程和機(jī)器人技術(shù)；在研究領(lǐng)域，協(xié)作機(jī)器人則被用于探索新的應(yīng)用潛力和技術(shù)創(chuàng)新。

       綜上所述，協(xié)作機(jī)器人在多個(gè)領(lǐng)域都有著廣泛的應(yīng)用場(chǎng)景，并且隨著技術(shù)的不斷進(jìn)步和市場(chǎng)的不斷發(fā)展，其應(yīng)用場(chǎng)景還將繼續(xù)擴(kuò)大和創(chuàng)新。

和工業(yè)機(jī)器人區(qū)別

       協(xié)作機(jī)器人和工業(yè)機(jī)器人在多個(gè)方面存在顯著的區(qū)別，這些區(qū)別主要體現(xiàn)在概念、設(shè)計(jì)目標(biāo)、使用場(chǎng)景、操作方式、安全性、編程以及靈活性等方面。

一、概念與設(shè)計(jì)目標(biāo)

       協(xié)作機(jī)器人：協(xié)作機(jī)器人是一種與人類(lèi)共同工作的機(jī)器人，它們被設(shè)計(jì)用來(lái)與人類(lèi)共享工作空間，甚至直接與人們進(jìn)行物理接觸，以實(shí)現(xiàn)更高效的生產(chǎn)。其設(shè)計(jì)目標(biāo)主要是與人類(lèi)實(shí)現(xiàn)有效的協(xié)作，因此安全性和靈活性是協(xié)作機(jī)器人設(shè)計(jì)中的重要考慮因素。

       工業(yè)機(jī)器人：工業(yè)機(jī)器人則更傾向于自主運(yùn)行，執(zhí)行重復(fù)性的、高精度的任務(wù)，常常被用于制造業(yè)等環(huán)境中。其設(shè)計(jì)目標(biāo)主要是提高生產(chǎn)效率和產(chǎn)品質(zhì)量，實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)線(xiàn)的自動(dòng)化。

二、使用場(chǎng)景

       協(xié)作機(jī)器人：更多地出現(xiàn)在與人類(lèi)共同工作的環(huán)境中，例如醫(yī)療協(xié)助、倉(cāng)儲(chǔ)物流等領(lǐng)域。它們具備與人類(lèi)共享工作空間的能力，能夠安全地與人類(lèi)共同進(jìn)行操作。

       工業(yè)機(jī)器人：主要應(yīng)用于生產(chǎn)線(xiàn)上，完成重復(fù)性、繁重、高精度的工作任務(wù)，如汽車(chē)、鑄造和家具制造行業(yè)等。

三、操作方式與編程

       協(xié)作機(jī)器人：操作更加依賴(lài)于人類(lèi)與機(jī)器人之間的交互和協(xié)調(diào)。它們通常采用簡(jiǎn)化的編程方式，使得普通員工也能夠很容易地學(xué)習(xí)和操作。協(xié)作機(jī)器人通常配備了直觀(guān)的用戶(hù)界面和簡(jiǎn)單的指令集，通過(guò)拖放操作或者圖形化編程實(shí)現(xiàn)任務(wù)的設(shè)定。

       工業(yè)機(jī)器人：通常通過(guò)預(yù)先編寫(xiě)好的程序來(lái)執(zhí)行任務(wù)，其操作比較獨(dú)立，一般不需要與人類(lèi)進(jìn)行太多的交互。工業(yè)機(jī)器人的編程需要更多的專(zhuān)業(yè)知識(shí)和技能，通常需要編寫(xiě)復(fù)雜的編程代碼，包括關(guān)節(jié)運(yùn)動(dòng)路徑規(guī)劃、傳感器數(shù)據(jù)處理等，因此需要專(zhuān)門(mén)的工程師或技術(shù)人員來(lái)完成。

四、安全性

       協(xié)作機(jī)器人：通常配備了高度敏感的傳感器和先進(jìn)的安全系統(tǒng)，可以及時(shí)察覺(jué)到周?chē)h(huán)境的變化，能夠感知到人員的存在，并在危險(xiǎn)情況下停止工作以保護(hù)人類(lèi)的安全。

       工業(yè)機(jī)器人：主要應(yīng)用于生產(chǎn)線(xiàn)上，與人類(lèi)的接觸較少，雖然也具備一定的安全功能，但與人機(jī)協(xié)作相比仍存在一定的局限性。

五、靈活性

       協(xié)作機(jī)器人：具有較高的靈活性和適應(yīng)性，可以根據(jù)工作需求進(jìn)行快速調(diào)整和重新編程。它們的機(jī)械手臂通常具有多自由度的設(shè)計(jì)，能夠靈活地調(diào)整姿態(tài)和位置，以適應(yīng)不同的任務(wù)需求。

       工業(yè)機(jī)器人：工作通常是在固定的環(huán)境中進(jìn)行，運(yùn)作方式和路徑通常是預(yù)先編程好的，難以靈活地適應(yīng)變化的工作需求。

六、成本與應(yīng)用領(lǐng)域

       成本：由于協(xié)作機(jī)器人通常需要具備較高的安全性能，以及復(fù)雜的傳感器和控制系統(tǒng)，其成本往往相對(duì)較高。而工業(yè)機(jī)器人通常在體積和功能上更加簡(jiǎn)單，因此成本相對(duì)較低。

       應(yīng)用領(lǐng)域：協(xié)作機(jī)器人主要用于人類(lèi)工人助力的場(chǎng)景，例如組裝、裝配、包裝和材料處理等任務(wù)，通常被用于小批量、定制化或復(fù)雜的生產(chǎn)工藝中。工業(yè)機(jī)器人則更多地應(yīng)用于大規(guī)模、重復(fù)性和高負(fù)荷的制造過(guò)程，如汽車(chē)工業(yè)、電子工業(yè)和物流等領(lǐng)域。

       綜上所述，協(xié)作機(jī)器人和工業(yè)機(jī)器人在多個(gè)方面存在明顯的區(qū)別，這些區(qū)別使得它們?cè)诓煌膽?yīng)用場(chǎng)景中發(fā)揮著各自獨(dú)特的作用。

發(fā)展史

       協(xié)作機(jī)器人（Collaborative Robots，簡(jiǎn)稱(chēng)Cobots）的發(fā)展史可以追溯至20世紀(jì)90年代，以下是其詳細(xì)的發(fā)展歷程：

一、概念提出與早期探索

       1996年：美國(guó)西北大學(xué)的兩位教授J. Edward Colgate和Michael Peshkin首次提出了協(xié)作機(jī)器人的概念，并為其申請(qǐng)了專(zhuān)利。他們希望探索一種能夠在確保工人安全的前提下，與人類(lèi)和諧共事的機(jī)器人。

       技術(shù)局限：盡管概念被提出，但由于當(dāng)時(shí)的技術(shù)局限性，這一構(gòu)想并未立即實(shí)現(xiàn)。

二、商業(yè)成功與初步應(yīng)用

       2004年：德國(guó)庫(kù)卡（KUKA）發(fā)布了全球首個(gè)協(xié)作機(jī)器人——LBR，標(biāo)志著協(xié)作機(jī)器人在商業(yè)應(yīng)用上的初步嘗試。

       2008年：丹麥優(yōu)傲機(jī)器人（Universal Robots）的UR5協(xié)作機(jī)器人交付使用，實(shí)現(xiàn)了協(xié)作機(jī)器人的商業(yè)成功，使得任何人操作機(jī)器人手臂成為現(xiàn)實(shí)。UR5以其安裝迅速、部署靈活、安全可靠、編程簡(jiǎn)單等特點(diǎn)，贏得了市場(chǎng)的廣泛認(rèn)可。

三、快速發(fā)展與全球競(jìng)爭(zhēng)

       2012-2015年：國(guó)外協(xié)作機(jī)器人品牌風(fēng)起云涌，美國(guó)Rethink、德國(guó)庫(kù)卡、瑞士ABB、日本發(fā)那科、日本安川等公司相繼推出各自的協(xié)作機(jī)器人產(chǎn)品。這些產(chǎn)品各具特色，如Rethink的雙臂機(jī)器人Baxter和7自由度單臂協(xié)作機(jī)器人Sawyer，以其獨(dú)特的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和出色的控制性能贏得了多方贊譽(yù)。

       國(guó)內(nèi)起步：雖然國(guó)內(nèi)在協(xié)作機(jī)器人領(lǐng)域的研究起步相對(duì)較晚，但自2014年起，以外資廠(chǎng)商UR、Rethink為主，國(guó)產(chǎn)協(xié)作機(jī)器人如節(jié)卡、遨博、越疆、新松等企業(yè)也開(kāi)始積極布局市場(chǎng)。

       2015年之后：國(guó)內(nèi)機(jī)器人廠(chǎng)商快速發(fā)展，以思靈、珞石、非夕等為代表的企業(yè)，將力控技術(shù)用于機(jī)器人柔順控制中，引領(lǐng)了第二代協(xié)作機(jī)器人的快速發(fā)展。

四、市場(chǎng)擴(kuò)張與廣泛應(yīng)用

       市場(chǎng)擴(kuò)張：隨著技術(shù)的不斷進(jìn)步和成本的持續(xù)優(yōu)化，協(xié)作機(jī)器人開(kāi)始走向更為豐富的商業(yè)場(chǎng)景，包括制造業(yè)、醫(yī)療保健、物流和農(nóng)業(yè)等多個(gè)領(lǐng)域。

       廣泛應(yīng)用：協(xié)作機(jī)器人被廣泛應(yīng)用于裝配、焊接、搬運(yùn)、醫(yī)療輔助、家庭服務(wù)等多種工作場(chǎng)景，大幅提高了生產(chǎn)效率和靈活性。

五、技術(shù)特點(diǎn)與未來(lái)趨勢(shì)

       技術(shù)特點(diǎn)：協(xié)作機(jī)器人通常具備輕巧、易于部署的特點(diǎn)，并配備感應(yīng)和視覺(jué)系統(tǒng)以便感知并避免碰撞。它們強(qiáng)調(diào)人機(jī)協(xié)作性，能夠在確保安全的前提下與人類(lèi)高效合作。

       未來(lái)趨勢(shì)：隨著技術(shù)的不斷發(fā)展，協(xié)作機(jī)器人將在易用性、靈活性、安全性等方面持續(xù)提升。同時(shí)，它們的應(yīng)用領(lǐng)域也將進(jìn)一步拓展，為人類(lèi)帶來(lái)更多便利和效益。

       綜上所述，協(xié)作機(jī)器人的發(fā)展史是一個(gè)從概念提出到商業(yè)成功再到廣泛應(yīng)用的過(guò)程。在這個(gè)過(guò)程中，技術(shù)的不斷進(jìn)步和市場(chǎng)的持續(xù)擴(kuò)張共同推動(dòng)了協(xié)作機(jī)器人的快速發(fā)展。

有哪些品牌

       協(xié)作機(jī)器人品牌眾多，以下是一些知名的協(xié)作機(jī)器人品牌：

       1、大族機(jī)器人：全球智能協(xié)作機(jī)器人領(lǐng)先品牌，國(guó)內(nèi)唯一一家在核心部件完全自主研發(fā)的品牌，產(chǎn)品通過(guò)全球多國(guó)認(rèn)證，技術(shù)處于全球領(lǐng)先水平。產(chǎn)品系列包括Elfin系列協(xié)作機(jī)器人、Elfin-P系列協(xié)作機(jī)器人、MAiRA多感知智能機(jī)器人助手、MAV多感知自動(dòng)導(dǎo)航車(chē)、Star復(fù)合機(jī)器人等。

       2、遨博機(jī)器人：在協(xié)作機(jī)器人領(lǐng)域有重要地位，是“協(xié)作機(jī)器人三杰”之一，計(jì)劃于科創(chuàng)板上市，2021年?duì)I收達(dá)3.5億元，工業(yè)場(chǎng)景的整體出貨量達(dá)到8000臺(tái)。

       3、節(jié)卡機(jī)器人：與遨博并稱(chēng)為“協(xié)作機(jī)器人三杰”，以無(wú)線(xiàn)互聯(lián)和智能互聯(lián)技術(shù)而備受贊譽(yù)，可提高應(yīng)用便利性，滿(mǎn)足客戶(hù)的定制需求。

       4、越疆機(jī)器人：同樣是“協(xié)作機(jī)器人三杰”之一，近年來(lái)在協(xié)作機(jī)器人市場(chǎng)取得了顯著的發(fā)展，已有超過(guò)60家世界500強(qiáng)企業(yè)選擇其產(chǎn)品。

       5、中科新松：作為國(guó)內(nèi)協(xié)作機(jī)器人較早的先行者，是協(xié)作機(jī)器人系列最豐富的廠(chǎng)商之一，自2014年成立以來(lái)，已創(chuàng)新研發(fā)了包括多可協(xié)作機(jī)器人和多可移動(dòng)協(xié)作機(jī)器人在內(nèi)的2大系列20余種產(chǎn)品。

       6、艾利特機(jī)器人：創(chuàng)始團(tuán)隊(duì)均來(lái)自北航機(jī)器人研究所，實(shí)現(xiàn)了除減速器之外的自主研發(fā)，從底層操作系統(tǒng)到嵌入式硬件和軟件，到過(guò)程包和頂級(jí)計(jì)算能力，以及協(xié)同機(jī)器人的模塊關(guān)節(jié)技術(shù)，均有深厚積累。

       7、長(zhǎng)廣溪智造：開(kāi)創(chuàng)了新一代“車(chē)規(guī)級(jí)高速協(xié)作機(jī)器人”，其生產(chǎn)過(guò)程、測(cè)試方法、質(zhì)量管控符合IATF16949:2016國(guó)際汽車(chē)質(zhì)量管理標(biāo)準(zhǔn)。

       8、珞石機(jī)器人：專(zhuān)注于協(xié)作機(jī)器人、醫(yī)療機(jī)器人、打磨機(jī)器人等產(chǎn)品的研發(fā)和生產(chǎn)。

       此外，還有達(dá)明機(jī)器人、新松機(jī)器人、Flexiv非夕科技、思靈機(jī)器人、拓博、工博士、DUCO多可、KUKA庫(kù)卡、YASKAWA Motoman安川、優(yōu)傲、焊研威達(dá)、沐恩、深隆、鈞舵、天鍵、SYNAPTICON、YOUTY、飏天科技、Fanuc發(fā)那科、賽邦智能、Robotiq、OnRobot等品牌也在協(xié)作機(jī)器人領(lǐng)域有所建樹(shù)。

       需要注意的是，以上排名僅基于部分信息和數(shù)據(jù)，實(shí)際情況可能因市場(chǎng)變化、企業(yè)發(fā)展等因素而有所不同。協(xié)作機(jī)器人行業(yè)是一個(gè)快速發(fā)展的領(lǐng)域，新的品牌和技術(shù)不斷涌現(xiàn)，因此排名可能會(huì)隨著時(shí)間的推移而發(fā)生變化。

市場(chǎng)份額

       協(xié)作機(jī)器人市場(chǎng)份額是一個(gè)動(dòng)態(tài)變化的數(shù)據(jù)，受到市場(chǎng)需求、技術(shù)進(jìn)步、廠(chǎng)商競(jìng)爭(zhēng)等多種因素的影響。以下是對(duì)當(dāng)前協(xié)作機(jī)器人市場(chǎng)份額的詳細(xì)分析：

一、整體市場(chǎng)份額

       市場(chǎng)規(guī)模：近年來(lái)，中國(guó)協(xié)作機(jī)器人市場(chǎng)規(guī)模持續(xù)增長(zhǎng)。根據(jù)中商產(chǎn)業(yè)研究院的預(yù)測(cè)，2024年中國(guó)協(xié)作機(jī)器人市場(chǎng)規(guī)模將突破25億元，同比增長(zhǎng)8%左右。而根據(jù)IDC的報(bào)告，2023年中國(guó)協(xié)作機(jī)器人市場(chǎng)整體規(guī)模超過(guò)14.8億元人民幣，顯示出該市場(chǎng)的強(qiáng)勁增長(zhǎng)勢(shì)頭和巨大潛力。

       出貨量：IDC的報(bào)告指出，2023年中國(guó)協(xié)作機(jī)器人銷(xiāo)售出貨量超過(guò)3萬(wàn)臺(tái)。而根據(jù)高工機(jī)器人產(chǎn)業(yè)研究所（GGII）的預(yù)測(cè)，2024年中國(guó)協(xié)作機(jī)器人銷(xiāo)量將達(dá)到4.08萬(wàn)臺(tái)，同比增長(zhǎng)29.78%。

二、主要廠(chǎng)商市場(chǎng)份額

       遨博和優(yōu)傲：這兩家公司在我國(guó)協(xié)作機(jī)器人市場(chǎng)中占據(jù)主導(dǎo)地位，共占據(jù)市場(chǎng)份額的60%以上。其中，遨博的占比為33.3%，優(yōu)傲的占比為30%。

       其他廠(chǎng)商：節(jié)卡機(jī)器人、越疆、艾利特、大族機(jī)器人、睿爾曼等廠(chǎng)商也在市場(chǎng)中占據(jù)一定的份額。其中，節(jié)卡機(jī)器人占比為9.6%，越疆科技在全球累計(jì)出貨量達(dá)72000臺(tái)，廣銷(xiāo)100+個(gè)國(guó)家和地區(qū)。

三、市場(chǎng)趨勢(shì)

       國(guó)產(chǎn)化進(jìn)程加快：隨著國(guó)產(chǎn)化進(jìn)程的加快，預(yù)計(jì)國(guó)產(chǎn)廠(chǎng)商在協(xié)作機(jī)器人市場(chǎng)中的份額將進(jìn)一步提升。

       應(yīng)用場(chǎng)景多元化：協(xié)作機(jī)器人在工業(yè)領(lǐng)域的應(yīng)用場(chǎng)景日益多元化，同時(shí)也在加速向非工業(yè)領(lǐng)域滲透。例如，在醫(yī)療健康、教育科研和新零售等行業(yè)，協(xié)作機(jī)器人的需求日益增長(zhǎng)。

       技術(shù)創(chuàng)新和差異化競(jìng)爭(zhēng)：隨著市場(chǎng)對(duì)高性能、高精度協(xié)作機(jī)器人的需求增長(zhǎng)，技術(shù)創(chuàng)新和差異化競(jìng)爭(zhēng)將成為廠(chǎng)商爭(zhēng)奪市場(chǎng)份額的關(guān)鍵。

四、未來(lái)展望

       市場(chǎng)規(guī)模持續(xù)增長(zhǎng)：根據(jù)預(yù)測(cè)，未來(lái)幾年中國(guó)協(xié)作機(jī)器人市場(chǎng)將保持高速增長(zhǎng)態(tài)勢(shì)。預(yù)計(jì)至2027年，中國(guó)協(xié)作機(jī)器人銷(xiāo)量將接近9.5萬(wàn)臺(tái)，市場(chǎng)規(guī)模將接近60億元。

       新興行業(yè)需求上升：除了傳統(tǒng)的汽車(chē)、電子、食品飲料等領(lǐng)域外，光伏、家用電器等新興行業(yè)對(duì)協(xié)作機(jī)器人的需求也在持續(xù)上升。隨著技術(shù)的不斷進(jìn)步和成本的下降，協(xié)作機(jī)器人將在更多細(xì)分市場(chǎng)和場(chǎng)景中實(shí)現(xiàn)廣泛應(yīng)用。

       綜上所述，中國(guó)協(xié)作機(jī)器人市場(chǎng)份額呈現(xiàn)出多元化、動(dòng)態(tài)變化的特點(diǎn)。未來(lái)隨著技術(shù)的不斷進(jìn)步和市場(chǎng)需求的持續(xù)增長(zhǎng)，協(xié)作機(jī)器人市場(chǎng)將迎來(lái)更加廣闊的發(fā)展前景。