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“机器换人” 还是 “人机协作” ? ——协作机器人的现状与展望

发布时间:2017-09-20

协作型机器人又名人机协同作业机器人,它的发明旨在引导或辅助人类实现特定作业任务,从而降低人类劳动负担。需要指出的是,假设人类与协同机器人在一同工作, 如人类在工作过程中出现偏差或误操作,机器人将具备感知这一行为并及时纠正的能力。同时,协作机器人可以实时感知甚至预测作业过程中与人体的接触并能迅速规避以避免伤害。


以汽车制造工厂为例,很多汽车装备工序都市由人类员工手工完成,这样装配方式成本很高,而将人工全部替换为机器人在技术上并不现实。如果机器人和人类没有紧密互动,则二者的生产潜力都无法发挥出来。协作机器人的出现把人类的灵活性、适应性和解决问题的能力与机器人的力量、耐久性和动作的准确性结合起来,这将能显著改善当今生产装配的困境。

图2 宝马美国工厂中工人和协作机器人一同作业

图2 宝马美国工厂中工人和协作机器人一同作业

早在2012 年12 月,德国著名汽车生产厂商宝马公司率先在其美国卡罗莱纳州斯帕坦堡市的汽车工厂采用协作机器人。它们将与人类员工共同完成对汽车车门的绝缘和防水处理工序。人类员工负责向车门喷洒胶水,与此同时,协作机器人灵活调整车门开合,让胶水喷洒到车门的正确位置。如果这道工序没有机器人的参与,人类员工要花费一到两小时来移动笨重的车门,倘若一味强行提高工作效率,工人的身体健康会受到极大损害。鉴于协作机器人在宝马公司的5 家工厂表现良好,宝马公司打算为协作机器人增加更多的工作种类,这意味着宝马公司会把当前常规机器人的各项技术移植到协作机器人身上。

协作型机器人国产化率较低,甚至至今还未引起国内企业的足够重视。国务院总理李克强在今年的政府工作报告中提出,要实施“中国制造2025”,坚持创新驱动、智能转型、强化基础、绿色发展,加快从制造大国转向制造强国的步伐。在坚持“以人为本”的思想发展机器人产业的进程中,协作机器人将占据极其重要的战略地位。

协作型机器人的主要产品和行业规范

◆ 丹麦Universal Robots 的优傲(UR)系列机器人

图3 UR10 机器人

图UR10 机器人

其中尺寸最大的UR10 机器人可处理高达10kg 的负载自动化作业, 延伸半径达1300mm。其特点在于其基于平板电脑、简洁易用的用户界面和示教系统,以及机器人本体安装的便捷性。

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