你好 這位是你的機器人新同事

余曉文

在傳統的印象中，工業機器人一般都是外表堅硬、外形粗壯的龐然大物，它們沒有思想和感覺，因此無法和人類一起「愉快」地工作。如今伴隨著協同作業機器人的出現，這一現象正在發生改變。說不定哪天，你的老闆會這樣向你介紹：「來打個招呼吧，這位是你的機器人新同事。」

從2015年工博會上的機器人展中可以看到，不少工業機器人都走出了「玻璃罩」，可以和人近距離親密接觸。在工博會的展館裏兜了一圈，ABB、KUKA、川崎機器人……不少知名企業已經開始推出能與人協同工作的機器人。

與機器人一起工作

這種協同，甚至不要求使用者有複雜的編程，只需要能夠分解機器人的動作，並引導機器人模仿即可，這個過程被稱為「示教」。比如在4大機器人公司之一的ABB展台，你可以親身體驗一次如何與機器人YuMi協同作業。

舉個例子，讓機器人遞給你一支筆要分幾步？

答案總共分5步。一是定位。要找到目標的具體位置需要縮小範圍，將機械手臂定位在目標物品（也就是筆）的上方；二是精準拾起，這一步需要機械臂接觸台面；三是用前端夾緊目標物體；四是將機器人手臂向上移動，與人保持合適距離；五是讓機器人鬆開筆。在這個過程中，即便不會編程代碼也絲毫不會影響機器人與人的協同。

YuMi的設計是為了滿足小件裝配的生產需求，尤其是消費電子產品行業對柔性生產和靈活製造的需求。這主要得益於其雙臂設計、多功能智能雙手、通用小件進料器、精密運動控制、基於機器視覺的部件定位，以及先進的控制系統和軟體。

不過，如何來保證與人協作的安全性呢？YuMi擁有一副輕量化的鎂鋁合金骨架以及被軟性材料包裹的塑膠外殼，能夠很好地吸收外部的衝擊，在幾毫秒內暫停運動以避免傷害。此外，ABB工程有限公司機器人部小機器人全球產品經理菲利普介紹，有4個技術可以保護人的安全。比如安全制動與手動控制，要給機器安排合適的速度和區隔，運動的速度越快，就越需要人與機器人相隔較遠的距離；同時對機器人的設置要進行功率和力的控制，以及劃分人與機器的共用區域，在該區域內機器能夠感知到人並將速度和功率放緩，而在純機器工作的區域內則可以快速進行工作。

中外差距幾何

目前，各家知名機器人公司都推出了人機協作的產品。

相比小巧的YuMi，發那科在中國地區首次發佈的協作機器人CR-35iA是個「力量型」選手，其手腕部最大負載達到35kg，運動可達半徑1813mm。這款機器人綠色的罩殼可以緩和衝擊力，接觸到人時，就會立刻安全地自動停止。良好的安全性能和較大的負載使得CR-35iA能夠被廣泛地應用於汽車製造、機床上下料等行業應用中。

KUKA推出的LBRiiwa機器人是一個靈敏的集合體，可以在不同區域內進行速度和力量的切換。為了確保這種複位精度，需要馬達和減速器的密切配合滿足機器人的最佳速度和人機協作（HRC）相結合。

本土企業新松機器人在工博會上也首次推出了7軸的柔性多關節機器人。其展示的方法也十分特別：由武術表演家和機械舞者進行了太極推手和舞蹈互動。當然，展示之外，它也滿足精密裝配、產品包裝、打磨、檢測、機床上下料等工業操作需要。中科新松有限公司副總裁楊躒表示，人機互動的技術難點在於「能夠遇到障礙物時及時停下來，這是以前傳統機器人做不到的」，還有「對環境進行感知和預判」。而這要歸功於特別的柔順力系統，即對用力進行主導的控制有位置感知，能進行人機協作，一旦察覺力量變化，機器人會馬上停止工作。

顯然，儘管技術實現路徑或有差異，但中外機器人公司都看好了未來人機協作的市場空間。

大陸工業用機器人市場潛力巨大

目前，中國大陸已成為全球最大、增長最快的工業機器人市場。2014年，大陸市場的工業機器人銷量超過5.7萬台，同比勁增56%，占全球銷量的25%。但從工業機器人使用密度來看，大陸市場仍然擁有巨大的發展潛力。國際機器人聯合會數據顯示，2014年大陸每萬名產業工人所擁有的機器人數量僅有36台，低於世界平均水準（66台），更是遠低於自動化程度較高的韓國（478台）、日本（314台）和德國（292台）。

「現在國外有類似技術的公司也並不多，我們與國外並沒有太大差距。」楊躒顯得信心滿滿。他認為機器人和人的協同本就如中國工程院首批院士之一蔣新松曾經指出的：柔性與人工智慧會決定機器人發展的總趨勢，也是機器人發展的必由之路。結合中國勞動力的情況來看，市場情況也會符合預期。