协作机器人：革新人机交互新范式

协作机器人简介

2008年，Universal Robots向丹麦工业塑料橡胶供应商Linatex售出首台协作机器人（协作机器人）。这台机器人打破了企业将自动化融入工作场所的所有固有认知。协作机器人可在定义空间内直接与人类协作，无严重事故或重伤风险。协作机器人的吸引力不仅在于协作特性，还在于其快速安装和投资回报（ROI）。协作机器人系列在各行业迅速普及，推动技术进步并拓展至非制造领域。

推出后，协作机器人市场迎来爆发式增长。2019年全球协作机器人营收达6.699亿美元，出货量22,459台。市场持续成功直到新冠疫情爆发，需求像整个机器人市场一样急剧下降。然而市场预测将大幅反弹，2021年将达到20%的最高增长率。协作机器人创新设计兼具工业机器人优势，又提供灵活性、安全性和经济性，成为市场上最受欢迎的机器人。

何谓"协作"机器人

协作机器人创新设计使工人可在协作空间安全与机器人互动，将受伤或损坏风险降至最低。协作机器人通过圆润设计、安全级停止监控、力限制、手动引导编程和紧凑机身实现高安全标准。协作机器人的停止监控程序可检测入侵并在占据工作包络时停止。例如工人进入协作空间与机器人互动，触发机器人完全停止，直到工人离开工作包络。圆润设计和力限制也减轻撞击冲击，导致极轻微或无伤害。

除安全特性外，协作机器人还提供先进且友好的编程界面。工人仅需少量培训即可上手。编程因手动引导功能（即FreeDrive模式）而直观易用。用户可通过物理移动机器人至目标位置编程路径。协作机器人技术将随工作范围拓宽进一步进步。

技术进步拓展协作机器人应用

市场分析师预期协作机器人市场将因以下因素持续增长：

• 合格劳动力短缺（制造技能缺口）
• 更多行业投资协作自动化
• 产品需求增加
• 自动化流程需要灵活性

中小企业（SMB）是协作机器人最大买家。较低价格和较小初始投资自然带来更好ROI。快速集成和灵活性使中小企业减少生产停机和非生产活动。协作自动化进步引导新行业投资协作机器人应用。汽车和电子行业预计将成为最大协作机器人用户。

企业将协作机器人用于高度重复且需高精度的应用。协作机器人执行的三大热门应用为物料搬运、装配和拾取放置。2019年这些应用占协作机器人营收71.9%，预计2024年仍占62.7%。但新行业投资催生不同应用试验，特别是制造业外。医疗行业即佳例，协作机器人用于辅助手术等医疗领域。其他常见应用包括装配、分配、精加工、机器看护、物料搬运、焊接、材料去除、质量检测。

协作机器人适合您的公司吗？

协作机器人备受青睐有其理由，但并非适用所有情况。考虑协作自动化的企业首先需确定自动化任务、需满足的要求、方案风险评估，并咨询自动化解决方案提供商。投资自动化方案需考量多因素。尽管协作机器人技术加速进步，仍有特定局限。紧凑设计和纤薄机身导致载荷和伸展度不及工业机器人。多数常见协作机器人仅能处理3-16kg载荷，最高35kg。另一可能限制是速度受限。为优先安全，速度通常降低以保护工人、限制撞击风险。判断协作自动化是否适合您的业务，最好回答以下问题：

• 自动化目标是什么？
• 设施是否为工人提供安全理想场所？
• 待自动化流程是固定还是可变？
• 方案是支持人工流程还是自动化完整生产线？
• 设施有多少空间用于自动化设备？
• 支持长期增长需要何种可扩展性？
• 载荷、伸展度、精度和节拍时间要求如何？

回答所有问题后，企业可咨询自动化解决方案提供商权衡选项，决定最有利方案。

协作机器人近年大受欢迎有其理由。自动化技术进步使其在各类应用中实用，经济的初始投资使其在制造业内外众多行业备受青睐。但像任何自动化方案一样，决定协作机器人是否为最佳方案前，最好研究并咨询专业人士。