自工業(yè)機(jī)器人商用化以來，其與人類的關(guān)系可分為競爭、共存、協(xié)作和共事四個階段，目前隨著協(xié)作機(jī)器人的開發(fā)利用，工業(yè)機(jī)器人商用化正邁入人機(jī)協(xié)作的新階段。與通過安全圍欄與人隔離的傳統(tǒng)工業(yè)機(jī)器人相比，協(xié)作機(jī)器人可以和人類伙伴并肩協(xié)作，高效地完成某項(xiàng)或多項(xiàng)作業(yè)。
英國巴克萊銀行的一份研究報告預(yù)測，協(xié)作機(jī)器人將迎來蓬勃發(fā)展的黃金時期，預(yù)計(jì)到2025年全球銷量將從2018年的5.8萬臺快速增至70萬臺。
制造的三要素——信息、物流、操作都已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了數(shù)字化。人機(jī)協(xié)作是操作環(huán)節(jié)，機(jī)器人與人共享工作空間和時間，達(dá)到效率最優(yōu)的柔性自動化。
推動協(xié)作機(jī)器人市場強(qiáng)勢增長的驅(qū)動力既有制造業(yè)的傳統(tǒng)需求，如提高生產(chǎn)率、降低單位人工成本等，也有應(yīng)對多品種小批量生產(chǎn)、實(shí)現(xiàn)從批量生產(chǎn)到大規(guī)模定制轉(zhuǎn)變的新要求。由于協(xié)作機(jī)器人系統(tǒng)的設(shè)計(jì)、安裝和調(diào)試工作比傳統(tǒng)系統(tǒng)更少，且更容易部署和使用，協(xié)作機(jī)器人的推廣應(yīng)用將有助于降低中小型企業(yè)實(shí)現(xiàn)自動化的門檻。
未來，結(jié)合人機(jī)優(yōu)勢的這一協(xié)作模式，協(xié)作機(jī)器人將在3C（電腦、通信和消費(fèi)電子）、醫(yī)藥、食品飲料、物流等眾多行業(yè)中大有可為。在這些品類多、空間小、靈活度要求高的領(lǐng)域，機(jī)器人可以代替人類完成重復(fù)性的以及人類不適宜的繁重甚至危險的工作，而人類則從事自身最擅長、最需要柔韌性與靈巧度的工作。人機(jī)協(xié)作將幫助用戶以有限的投入實(shí)現(xiàn)自動化升級轉(zhuǎn)型，創(chuàng)造最佳的投資回報率。
中國是全球最大的消費(fèi)電子產(chǎn)品生產(chǎn)國、出口國和消費(fèi)國，2018年中國手機(jī)、計(jì)算機(jī)和彩電產(chǎn)量分別占全球總產(chǎn)量的90%、90%和70%以上，穩(wěn)居全球首位，這為協(xié)作機(jī)器人在中國市場的推廣應(yīng)用提供了廣闊空間。
ABB最初開發(fā)協(xié)作機(jī)器人YuMi就是為了滿足電子消費(fèi)品行業(yè)對柔性和靈活制造的需求。未來也將逐漸應(yīng)用于更多市場領(lǐng)域，支持用戶提升生產(chǎn)柔性和效率，建立智能、互聯(lián)、協(xié)作的未來工廠。
傳統(tǒng)機(jī)器人系統(tǒng)將與協(xié)作機(jī)器人長期并行存在，適應(yīng)不同生產(chǎn)的需求。然而，傳統(tǒng)工業(yè)機(jī)器人的負(fù)載大、節(jié)拍時間短，為了安全考量，通常需要在層層防護(hù)中與工人隔離。事實(shí)上，得益于軟硬件安全控制技術(shù)的發(fā)展，如ABB新一代機(jī)器人監(jiān)測軟件SafeMove2與各類視覺及環(huán)境監(jiān)測系統(tǒng)的結(jié)合，許多傳統(tǒng)機(jī)器人系統(tǒng)已將協(xié)作機(jī)器人的部分優(yōu)勢化為己有，變?yōu)椤皽?zhǔn)協(xié)作型”機(jī)器人。
當(dāng)然，確保安全以及提升機(jī)器學(xué)習(xí)的能力是關(guān)鍵技術(shù)。協(xié)作機(jī)器人相關(guān)技術(shù)的研發(fā)工作仍然任重道遠(yuǎn)。ABB選擇將機(jī)器人安全協(xié)作、易用性、自適性、可移動性、自我意識和環(huán)境意識等一些領(lǐng)域的發(fā)展作為關(guān)注的重點(diǎn)。人工智能、機(jī)器視覺和相關(guān)數(shù)字技術(shù)將被越來越多地融合到機(jī)器人解決方案中，讓機(jī)器人變得更加智能，適應(yīng)更加復(fù)雜的環(huán)境和更高級的工作——這也是ABB機(jī)器人團(tuán)隊(duì)正在努力的方向。
（作者系A(chǔ)BB集團(tuán)亞洲、中東及非洲區(qū)總裁，本報記者趙廣立根據(jù)其在2019國家機(jī)器人發(fā)展論壇上的演講整理）
摘自《中國科學(xué)報》
