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| 本文作者： 张驰 | 2016-01-08 10:38 |
协作机器人（Collaborative robots）会在人类身边协助工作，由于价格较低，适应性强而且使用方便，许多中小企业都会使用这种技术。有分析师预计，协同工作机器人在未来几年会有很大的增长。
协作机器人的兴起也有多个原因：在空间有限的生产线上能被直接装在人类身边；价格适中且易于训练；灵活性强，能处理小批量重复性的工作，和部分挑战性工作。
工业机器人一般有严格的工作区别，以免伤到人类；服务型机器人在工作时则灵活得多；协作机器人的尺寸和形状多样，集成了传感器，外形上也会软化处理以保证安全，降低冲撞、挤压和旋转时的风险。限制了力量的关节是协作机器人最大的安全特征，可根据冲击情况感受力的作用，并快速作出反应。
多数专业的服务型机器人在设计上都是协作型的，所以协作机器人也并非只供企业或制作行业使用。办公室，家庭，实验室，仓库，农场，配送中心，医院等地都在用服务型机器人协助工作。协作机器人应用很广，但现在多限于材料运输，装配和包装等，它们也能做一些安放、计算和检查类工作，随着使用越来越多，用途也会增加。
根据MIT研究人员在BMW工厂的一项研究，人类与协作机器人共同工作效率会比人或机器单独工作要高，而且能减少85%的工作空闲时间。
现在，协作机器人的市值仅占机器人行业的5%，但预期增长很大。事实上，市场对协作机器人及无人机的接受，被认为会显著带动非工业机器人的增长，而且增长程度很可能是指数级的，会在近期发生。
据预测，协作机器人从2015年到2020年会增长十倍，市值从2014年的9500万美元涨到10亿美元，而轻量级机器人会在两年内大受欢迎，价格降到1.5到2万美元。分析公司TechNavio预计，到2019年全球协作机器人高值的年复合增长率会是50.88%。
传感器和计算成本的降低使协作机器人的价格越来越廉价，更吸引人的是它们易于使用，比大型工业机器人更容易装配。2005年欧盟启动中小企业机器人项目，希望提升工业效率，减少劳动密集型工种的流失。这推动了协作机器人的发展，并催生了一批协作机器人及公司。
这家波士顿公司的主力产品是双臂工业机器人Baxter，它能完成一些高阶任务，如在产品线中移除有缺陷的产品，将完成品装进盒子，进行基本的质控检查。Baxter基础价2.5万美元，基座，抓取器和软硬件服务另算，使用寿命是3年，每周可工作40小时，在劳动力市场很有竞争力。
Rethink还有另一款单臂机器人Sawyer，主要用于机器维护，电路板测试和其它精细重复性工作，价格是2.9万美元。这种机器人在亚洲很有市场。
它的单臂6轴机器人在市场上很成功，每年可生产5K多台，现在有了第三个产品。Universal的三款机器人形式相同，只是尺寸我负载有异。UR3，UR5和UR10分别能抓取3，5和10KG的物体，价格则是2.3到4.5万美元。
UR3可堆叠小型物体，进行粘合及拧紧等操作，并能使用工具，焊接并画画。它的工作范围是50cm，能在较小空间内工作。Universal已经与BMW合作，在工厂中使用UR机器人，而且测试效果十分好，以至于BMW表示要翻倍增加这种低价，便捷，编程简单的协作机器人。Teradyne在去年5月以3.5亿美元收购了Universal。
这是德国一家工业机器人技术整合公司，它有两种协作软件包，能用于KUKA的5SI低负荷机器人：SafeGuiding可用于手动移动机器人，并教它如何工作；SafeInteraction可为机器人控制系统提供五种人工安全功能。
这家瑞士公司的协作机器人主打安全和功能，有情境感知能力，包装上用的柔性材料，有控制性的力传感器，电机扭矩可被控制器控制。它的软件使用深度学习技术，可根据人类反馈提升工作能力。F&P近期推出的P-Rob 2是一体式机器臂，基底控制PC集成了传感器和软件。
这家德国公司开发有APAS系列协作机器人，已经安装了50个，主要用于内部动作。它在安全上主要由特殊的传感皮肤和软件控制实现，操作训练可在示教器上的图形界面上完成。另外机器人还可安装3D相机系统。APAS是第一款获认证的辅助系统，即它可放在人类身边工作。
它是四大全球工业机器人厂商之一，最近发布了一款两臂协作机器人YuMi，能做一些高阶工作，比如精确完成手机平板的小部件装配。YuMi甚至能穿针引线，精度十分高。
2015年初，ABB收购协作机器人公司Gomtec，后者有单臂机器人Roberta。Roberta是一组模块化6轴机器人，有定制无刷电机和谐波传动，还能附加安全传感器和关节转矩传感器。
这家瑞士公司有单臂桌面机器人Speedy 10，这是一款6轴轻量级机器人，易于训练，但安全性未知。它负荷10kg，可用图形界面控制。
它家的CR-35iA是其第一款协作机器人，负荷能达到35kg，是现在能力最强的；而且使用了全面的安全措施，包括柔软的橡胶壳，多种传感器（视觉或3D区域传感器）等。
CR-35iA不适合窄小的空间，也就不适合电子产品流水线，不过由于负重大，可以用在放置轮胎等人类难以胜任的苦力活。
这家美国公司开发有单臂机器人，可配置为3到7个自由度。它家的Open Unit Robot-1 (OUR-1) 使用开源结构，可快速整合进现有产品系统中，负荷5KG，适合劳动力密集的3C产品线。
OUR-2今年一季度出。
这家德国公司也是四大工业机器人厂商之一，其最早的协作机器人是LBR iiwa (意为轻量机器人，智能工业助手)。机器人有7个关节扭矩传感器，这让控制系统可检测出外部施加的力；它还像人类一样第三，能快速向控制器输入信息，安全控制机器运动。
LBR iiwa完全符合行业安全标准ISO 10218，以及新的人机协作标准ISO 12100和ISO 13849。通过编程，LBR可自动完成任务，但它仍能小心地靠近物体并根据条件变化进行调整，例如，如果一个工件没有适当安放，那机器人会调整其运动序列，限制或监控工作空间和及机器间或人机间的安全区域。
Kuka产品较格较贵，一般在10万美元以上，如果便宜些会更具吸引力。
这家公司的机器人部门帮助开发过HRP人型机器人系列，并有Nextage两臂工业机器人。它的机器人不仅能操作零件，还能在一个轮型底座上移动，与另一小些的移动机器人协作。在安全性上，它家的机器人在状况有一个立体视觉摄像头，通过使用低功率马达和肘部控制，两支手臂即使是工作时也不会随时伸张。
随着机器人从严格限定的环境中走向与人类一同工作，工作场景从繁重的工业应用发展到提供协助并增强人类的技术，越来越多的公司开始看到这种改变，他们也愿意参与其中，以免被时代抛弃。很多公司开始收购或投资机器人公司，以扩充产品和服务。
像Universal Robots这样的公司开了个好头，Kuka，ABB和FANUC等也会继续处于领先地位。不过竞争会愈发激烈，在今年结束时，协作机器人的市值可能高达5亿美元，那些灵活性强，易于训练的系统会更具竞争力。
中小企业市场很庞大：全球600万家公司，占据制造业的70%份额。许多成本较低且易用的机器人工具，都能快速应用于多数公司的制造过程，这也是为什么不难想像，协作机器人会在这两年呈现爆发式增长。
via ieee
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