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3月31日由中國機器人網主辦的中國工業機器人技術應用論壇——協作機器人應用場景技術研討會（深圳站），我們邀請了七位在協作機器人領域深耕多年的從業者們，以多種角度為我們深入介紹了協作機器人。中國機器人網通過整理，希望帶領讀者們踏入協作機器人的大門，共同來探索協作機器人的無限可能。以下是第六期，艾利特機器人營銷副總任怡——《四兩撥千斤，協作機器人如何賦能智能制造》。
曾有人說：“人類技術進步的動力來自三個省，就是省力、省錢、省時間”。而協作機器人之所以成為實現智能制造的一個選項，原因是因為它具備兩個最主要的特征，即“輕”和“巧”。那么當機器人具備這兩個特征之后，它不僅能夠達成這三個目標，而且還讓這個過程看起來不廢吹灰之力。
產業發展，痛點出現
隨著生產趨勢正在發生改變，智能制造中的難點開始凸顯，也就是非標和柔性。當專機和自動化線解決的大規模生產的痛點，接下來那些靠規模和剛性生產無法解決的柔性生產需求就成為了生產效率進一步提升的瓶頸。而柔性化生產的特征又包含了各類非標需求和場景，于是越是想要解決柔性的問題，越是無法繞過非標這道坎。因此非標和柔性這兩個困擾著產業發展的痛點往往是同時產生的，并且二者之間具有緊密的聯系。
如何解決這兩個痛點，使用協作機器人或許是一個不錯的方案。協作機器人的本質是替代一個成年男子徒手可完成的工作。而它安全、高效、易用、靈活，能夠滿足生產需求變化，幫助用戶提升工廠的核心競爭力，也就是自動化、柔性化、智能化，但這并不意味著協作機器人能夠勝任所有的應用場景，它適合少批量、多品種、空間緊張、需要人機協同或是對功耗、重量有特殊需求的場景。
值得一提的是，協作機器人還可以搭配各種末端工具，例如夾爪、吸盤、螺絲槍、膠槍、打磨頭；各類傳感器，例如2D/3D視覺、力控；也可以搭配AGV小車或是導軌、升降立柱來進一步擴展協作機器人的運動范圍。
因此，通過使用協作機器人可以應對智能制造中非標與柔性的痛點問題。協作機器人在機器人市場總體放量的趨勢下還保持了高速落地，雖然其在整個工業機器人市場中的占比很小，但協作機器人符合市場發展大趨勢，市占率增速很快，根據最新2019年的數據占比已經超過了6%。
人機協作打開非標和柔性自動化的鑰匙
協作機器人具有安全、易用、輕便、高效的四大特征。不論客戶通過什么方式實現自動化，萬變不離其宗的是，如果工廠恰恰需要更安全、更易用、更靈活、更高效的生產方式，那么協作機器人或許是目前為止的最優解。
協作機器人輕質化、機電一體模塊化的關節設計與安全性息息相關。以6KG負載的機器人為例，自重17.5公斤，輕量化最直接的好處就是低慣量，因此以同樣速度運行時撞擊所產生的破壞相對更低，相對而言更加安全。此外，協作機器人的許多安全功能設計，比如“碰撞即停”可以進一步保障人員在使用過程中的安全。同時，用戶也可以通過對機器人設置敏感度，來實現“誤報誤停”和“遇人即停”之間的平衡。
機器人的易用性體現在軟、硬件兩方面。例如，機器人整體尺寸很緊湊，無需輔助一個人就能夠搬動，放置在安裝平面手感4個螺絲鎖緊，連接電源上電即可使用。并且協作機器人支持拖拽編程，記憶行進的點位，然后由機器人復現軌跡，輕松完成編程，大大降低了使用難度。
在靈活性上，協作機械臂“類人手”的特點，實際上它在有些方面要勝過人類，比人手更加靈活。比如協作機器人可以實現各個角度的安裝，單關節可±360°旋轉，因此它的整個工作面基本呈現一個球形，沒有死點。因此機器人全面的工作范圍，對于編程人員來說，在設計機器人軌跡時也不必過多考慮機器人的可達性。
同時，任總也強調：“當我們了解協作機器人的優勢后，我們也要為它找到合適的場景，才能更好發揮協作機器人的優勢。客戶根據工廠自身的情況設置合理的自動化目標，也是格外重要的。”
協作機器人首要完成的任務
就目前而言，大部分工廠更適合應用協作機器人完成單工位改造和漸次自動化。通俗而言就是工廠選擇適合的工位，通過機器換人，或者是傳統換協作的方式，來實現現有自動化水平的改進。
并不是所有工廠都可以一步實現工業4.0，比起一步到位的全自動化，基于人機協作的“漸次自動化” 將會成為更靈活和更高效的自動化升級模式。在實際走訪客戶的過程中，艾利特觀察到傾向于采用全自動化產線的客戶往往是一些自動化水平不太高的客戶。他們看到友商和同行通過實現自動化獲得的優勢，一是減人，二是提升了產品品質，因此急于提升自己工廠的自動化水平，往往希望快速跨過自動化步驟，通過復制的方式直接達成全自動化目的。
其實這種方式是不可取的。原因有兩點，第一，全自動化在硬件、人力和時間上的投資非常大；第二，直接跨過中間步驟實現全自動化，中間的技術風險非常高。因此，在艾利特看來有上述需求的客戶，并不是最適合采用協作機器人的用戶。而使用協作機器人更適合幫助客戶使用漸次自動化的模式，實現技術和商務上的風險可控，循序漸進。
而艾利特也提供了自身的解決方案——從單工位改造和“漸次自動化”入手，由三點具體實施，設定合理自動化預期和目標；借鑒成功案例，結合自身的生產制程；由簡入難，積累機器人使用經驗，擴展場景。
結語：解決顧慮，開拓市場
目前協作機器人市場尚未打開，其中有一個很重要的原因就是客戶對協作機器人尚有許多顧慮，擔心投入以后無法獲得理想的回報。因此艾利特認為，要解決打消客戶的顧慮，主要應從兩方面切入，即是找到合適的應用場景與找到合適的應用專家。
強調選擇場景的重要性，因為以目前的技術水準來說，沒有一種機器人可以通吃所有的應用場景，為了最大化去利用協作機器人的特性，客戶在選擇機器人時，一定要在“優勢”和“劣勢”中取一個平衡，所謂兩利取其重，兩害取其輕。至于合適的應用專家，艾利特自豪的表示，他們的CEO曹宇男博士和CTO孫愷博士師從中國機器人行業領軍人物北航機器人研究所名譽所長王田苗教授。他們在機器人控制領域有16年的積累，并主導了20kg以下全品類的機器人研發制造，在他們的帶領下艾利特有能力也有信心為客戶提供更多、更優質的解決方案。
因此，當發現痛點，解決痛點，人盡其才，物盡其用之后，協作機器人的春天也即將到來。
