与协作机器人一起工作和成长

机器人进入行业的时间比您想象的要长。第一台工业机器人 Unimate 于 1961 年获得专利。虽然机器人有时被大型制造商使用，例如汽车原始设备制造商 (OEM)，但它们很少被中小型制造商 (SMM) 选用。

然而，时代变了。机器人现在通常被视为 SMM 的基本工具，使较小的操作能够与较大的参与者竞争。新一波的“协作机器人”尤其如此。根据机器人工业协会的说法，协作机器人，也称为“cobot”，专门设计用于在定义的协作工作空间内直接与人类并排工作。

协作式机器人为制造商提供什么？

对于每个希望多出一条手臂的忙碌制造员工，协作机器人可以为高科技手臂提供摄像头和运动传感器，设计具有不同的作用范围和有效载荷。与传统的“自主”一次性机器不同，协作机器人技术可以模拟重复性任务所需的多个手臂运动，例如检查小型汽车零件或轮毂组件。

协作机器人可用于将员工从重复性任务中解放出来，让他们可以专注于需要更高级技能的任务。例如，伊利诺伊州卡卢梅特市 Kay Manufacturing 公司总裁布赖恩佩尔克表示，以前专注于检查单个垃圾箱的三个人现在可以分配到驾驶叉车等工作。 “我们希望他们更多地使用他们的大脑而不是他们的手，”Pelke 说。

Pelke 最近在芝加哥论坛报中吹捧协作机器人的许多投资回报优势 文章。 Pelke 以不到 50,000 美元的价格购买了他的第一个协作机器人，并在 30 天内使其完全投入使用。员工完成基本编程教程用时不到 90 分钟。

Pelke 表示，协作机器人通过将机器操作员的职责从包装已完成的零件转移，为 Kay 节省了大约 150,000 美元的包装成本。 Pelke 指出，这些机器可以始终如一地检测汽车零件的视觉缺陷，而人类（可能会感到疲倦或分心）只能在 10 次中发现 9 次缺陷。

协作机器人的另一个好处是它们的移动性，这让它们几乎可以适应任何工作空间。大多数机器的重量远低于 80 磅，占地面积仅为几英寸。与传统机器人相比，它们运行所需的电力要少得多，并且可以在不改变生产布局的情况下重新部署用于多种应用。协作机器人执行小型作业和快速转换的理想选择

具有高度一致性的重复性任务。

协作机器人的未来前景

据Tribune报道，到 2026 年，集体机器人销售额预计将增长 34%，全球机器人支出估计将达到 130 亿美元 文章。机器人工业协会最近报告称，2018 年第一季度运往北美公司的机器人数量创下历史新高。

但据论坛报报道，协作机器人目前仅占机器人销售额的 3% 文章，可能是因为协作机器人技术仍然是一个非常新兴的领域。

机器人的正式安全标准是在 2016 年国际标准化组织 (ISO) 发布 ISO 技术规范 (TS) 15066 时才开始实施的。美国国家标准协会 (ANSI) 通过了 ISO/TS 15066与 ANSI/RIA 技术报告 R15.606 同年（RIA 是机器人工业协会）。

根据这些标准，如果人与活动机器之间有足够的距离，并且如果力和压力的传递存在限制，则机器人被确定为“安全”，如果发生接触。

美国国家标准与技术研究院 (NIST) 表示，这些安全指南为进一步研究提供了极好的起点，该机构是美国商务部的一个机构，该机构利用科学促进美国的创新制造商。 Elena Messina 表示，除了对协作机器人安全性的持续研究外，NIST 还在开展两项与人类与机器人和协作机器人并肩工作的复杂性相关的研究计划，这些计划有望在安全性和生产力方面取得重大进展，NIST 制造机器人测量科学项目经理。

1.可见性

许多协作机器人都有内置摄像头，可以让它们感知周围的环境。为了让它们正常工作，相机坐标系和机器人坐标系之间必须有一个接口。根据 Messina 的说法，NIST 正致力于通过提出诸如“机器人是否从它认为的位置转移了？”之类的问题来创建工具来增强这种协调性。以及“坐标系是否与实际环境对齐？”

NIST 对机器人可见性的研究还仔细研究了可用于检测和跟踪人类的摄像头和算法，这有望提高安全性和一般的人机交互。

2.编程

对协作机器人进行编程以执行大多数制造任务并不难，但可能更容易。而且越容易，人为引入错误的机会就越少，这可能导致安全问题和生产问题。为此，NIST 目前正在对依赖增强现实和虚拟现实的高级界面进行原型设计，以使协作机器人编程更加直观。

制造商现在正在使用协作机器人做什么

虽然用于管理协作机器人的安全标准和技术不断发展，但协作机器人已经在车间与人类近距离工作，通常不需要额外的安全围栏或屏蔽。在当前的安全准则范围内工作，他们能够承担重复性任务，这些任务过去会给工人带来重复性伤害风险 - 所有这些都远低于传统的车间机器。

从分拣和包装到粘合和安装，协作机器人可以快速编程以简化以下任务：

• 质量检查
• 抛光
• 机器照管
• 拧螺丝
• 注塑成型
• 组装
• 拾取和放置

Kay Manufacturing 的 David Young 等员工声称，他们不会错过对小型汽车零件进行目视检查等任务，这些任务由公司的协作机器人承担。接受论坛报采访时 ，Young 说协作机器人现在正在处理导致他手脚关节炎的体力劳动。 “很难看到每一件小事，”他说。 “这将使我的工作更轻松。”

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