2020年04月09日 | 为什么要大力发展协作机器人，因为它具有这些优点

（文章来源：中国机器人网）

近年来,协作机器人(cobots)开始引领机器人市场增长。根据BIS Research的研究数据显示,到2021年,协作机器人的市场销量将达到15万台,销售额有望增至20亿美元。一些产业开始将引入协作机器人作为寻求新的自动化未来的一种方式。

旨在与人类协同工作的协作机器人与传统的工业机器人有着明显的对比，固定式的传统工业机器人独立工作的时候需要与人类保持距离。由于协作机器人固有的安全性,如力反馈和碰撞检测的应用,人与协作机器人并肩合作的安全性将得以保证，而配备了以及限制力和功率的安全功能的协作机器人则使机器人与人之间的协作成为可能，从而缩短生产流程，提高生产率，降低失误率，也使人类的工作变得更有效率，更有价值，却也没有替代人类。可以说协作机器人脱颖而出的原因是它们能在原来全部由人工完成的工作领域中发挥作用。

制造业中，生产力是成功的关键。而生产率提高得越多，企业的利润就越高，这是不变的准则。近些年来，越来越多的人选择协作机器人。以下有7个原因为什么制造商应该考虑投资协作机器人。

1、协作机器人易于编程，一些新的协作机器人设计为用户友好且易于编程，从而无需工程师来实施。有些甚至具有手动引导功能，协作机器人可以通过示例来学到东西，同时可以按照完成其编程任务所需的一系列动作来进行引导。

2、设置时间短，设置自动化所需的时间越长，初始投资就越昂贵。员工培训、生产停产以及必须聘请外部服务提供商的高成本可能会使投资回报的时间延长。对于中小型公司来说，这些可能会带来很大的问题。

协作机器人设计的时候就考虑到了这点，以及需要具有开箱即用的功能。预编程使用户可以自行安装机器人，因此用户可以在不到30分钟的时间内设置好。此外，协作机器人设置的时间短所带来的灵活性提高了生产率和投资回报率。

3、协作机器人可用于不同的应用程序，协作机器人的主要卖点之一就是灵活性。为新任务编程协作机器人很简单，并且不需要外部服务人员。这将多功能性引入到生产线中，并且可以很容易地将协作机器人设置为在同一天执行一系列不同任务，或者为某些任务指定工作的日期。

协作机器人可以轻松地集成到敏捷系统中，因为它们使用户可以快速响应设计更改并相应地重新设置协作机器人。当前市场上的协作机器人可以担当许多角色，通常为服务角色和工业角色。服务型协作机器人用于在公共场所提供信息、运输货物或提供安全保护。工业型协作机器人则具有多种应用，包括但不限于拾取和放置、和码垛、组装、机器维护、表面精加工以及质量和检查。

4、结果一致性，机器人永远不会疲倦，因此和做同样工作的人类做出来的结果相比，它们的结果更加一致和准确。这使得它们特别适合单调的任务，因为它们可以重复执行简单的动作而不会降低工作质量。只要设置好，协作机器人就可以以相同的能力执行相同的任务。

5、对员工的积极影响，制造业工人普遍担心自己会被机器人所取代，毕竟它们具有更快速、更精确且永不疲倦的优点。但是事实是这种情况发生的可能率太低了。尤其是在具有高混合量和小批量生产的公司中，因为通常来说，使用的传统工业机器人都是高成本和低灵活性的。而这也就为现在所谓的第四次工业革命打开了大门。

信息技术用于智能制造，使人力和协作机器人可以协同合作，而无需减少人员规模。工人没有被机器代替。而是通过使用协作机器人，工人可以省去重复的过程，并减少了他们的时间，因此可以处理更复杂的工作，从而改善了工人的日常体验。协作机器人能支持人类员工工作，接管危险、肮脏和沉闷枯燥的任务，从而创建一个更安全，更愉快的工作区环境。

6、提高生产力并优化流程，协作机器人在接管人类员工的过程中，员工难以在长时间内集中精力或将性能保持在一致水平，而机器人的精度将故障和产品缺陷的可能性降低到几乎为零。快速更改协作机器人要执行的任务，这有助于工人优化生产线并削减成本，同时保持高标准的产品质量。

7、快速的投资回收期，协作机器人的成本低于工业机器人，而使用哪种应用程序以及使用时间长短，这也决定了协作机器人可以在短短200-300天内收回投资成本。优傲机器人公司(Universal Robots)是协作机器人的领导厂商之一,该公司近期发布的一份白皮书，列举了协作机器人最常见的应用场景。

对工人来说,手动拾取和放置应是当今重复性最高的任务之一了。枯燥乏味的操作很容易导致工人出错,而高度重复的肢体动作也容易导致身体的劳累和损伤。从拾取和放置任务开始应用协作型机器人对于减少工人的重复劳动是一个很好的开始。拾取和放置任务是指将工件拾取并放置在另一地点。实际生产中可以利用这项操作从托盘或传送带上拾取物品,用于包装或分拣。从传送带上拾取还需要先进的视觉系统支持。拾放类的协作机器人需要一个末端执行器来抓取物体,可以是夹具或真空吸盘装置

产品的包装和码垛属于拾取和放置类别里的一个子类。产品离开工厂车间之前需要为运输进行适当准备,包括收缩包装、箱体装配和装载、箱体整理、放置托盘准备发运。这种类型的工作重复率高,且包含一些小型负载,十分适合用协作机器人取代人工作业。快速的产品更换是高低生产量混合的批量生产型企业的业务关键所在。这项应用要求利用传送带跟踪,以同步机器人和传送带的运动。对于外形不一致的产品,应用时还需要结合视觉系统。

加工作业是指任何需要利用操作工件的作业过程。协作机器人常用于胶合处理、分配和过程。这其中的每种加工任务都要求使用工具重复完成固定路径。这些任务如果使用新员工需要投入大量时间进行训练,才能达到成品要求。而使用协作机器人后,可以通过在一台机器人上完成编程后复制给其他机器人。协作机器人同时还解决了工人完成的精度和重复操作的问题。传统的焊接机器人系统,通常需要操作人员具有非常专业的机器人编程和焊接知识。

人工进行的精加工作业必须使用手动工具而且作业过程通常很费劲。工具所产生的震动也可能导致操作人员受伤。协作机器人可以提供精加工所需的力度、重复性和精确度。机器人可以完成的精加工类型包括抛光、研磨、去。机器人可以通过手动示教或编程的方法教授机器人完成相应动作。协作机器人所具有的力控制系统使机器人更加耐用。通过末端执行器或内置的力传感装置,可以实现对不同尺寸零件的精加工。

最后,协作机器人还可以对零件进行质量检测。这一过程通常包含对成品零件的全面检测、对精密加工件拍摄高分辨率图片检测、零件与CAD模型的对比确认。固定多个高分辨率摄像头在协作机器人上可以将质量检测过程进行自动化,快速获得检测结果。使用协作机器人进行检测可获得高质量的检测,更加准确的生产批次。完成检测需要安装具有高分辨率摄像头的末端执行器、视觉系统和软件。
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