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協作機器人從概念到深入人心逐漸成為各機器人

1、協作機器人百家爭鳴序幕開啟要說這幾年來機器人行業最熱的領域，非協作機器人莫屬。 2019年9月，高工機器人研究所（GGII）攜手節卡機器人在上海工博會上發布《2019年協作機器人行業發展藍皮書》，這也是自2017年以來《協作機器人行業發展藍皮書》連續發布的第三個年頭，該藍皮書宣告了協作機器人行業百家爭鳴的序幕已經開啟。自2008年以來，協作機器人行業從萌芽期進入快速成長期。《2019年協作機器人行業發展藍皮書》數據顯示，截至2019年7月，全球協作機器人廠商數量已超過100家，其中進入中國市場的協作機器人廠商數量超過70家。僅在2019年上海工博會機器人展參展的協作機器人廠家就不少于50家。《藍皮書》預測，到2021年，全球協作機器人銷量將達6.0萬臺，市場規模將突破96億元。2018年全球協作機器人銷量占工業機器人市場5.6%，同比提升1.3個百分點。預計2019年全球協作機器人銷量占比有望達到6.5%以上，2020年有望達到8%以上。協作機器人誕生之初就是為了打破機器人與人并肩工作的重重阻礙，實現與人在共同工作空間里近距離協同工作。得益于其較高的靈活性、安全性和易用性，相較于交互性較弱的傳統工業機器人而言，協作機器人具有更廣的應用延展性，不僅可以在工業領域應用，還可以在建筑、醫療、教育、農業、商業服務等領域開拓人機協作新場景，具備足夠高的天花板和足夠大的需求前景。這也是協作機器人在近幾年呈現爆發式增長的原因所在。如今，協作機器人早已經從概念到深入人心，并逐漸成為各機器人廠商爭相布局的戰略產品。 2、大負載漸成趨勢？協作機器人有它獨特的優勢，但缺點也很明顯：為了保證機器人的安全性，一般要求協作機器人要具有低自重，低能量的特點，這直接導致協作機器人的運行速度比較慢，通常只有傳統工業機器人的1/3到1/2；大部分協作機器人體型較小，負載一般在10kg以下，工作范圍與人的手臂相當，很多場合無法使用。但是綜觀國內外2019年的協作機器人新品發布情況，可以發現一個新現象：協作機器人正在向大負載、長臂展的方向邁進。據不完全統計，2019年負載大于10kg的協作機器人新品有以下10款：從ABB的500g負載單臂協作機器人YuMi，到負載35kg的FANUCCR-35iA，再到負載能夠達到110kg甚至是更大的柯馬AURA協作機器人，不禁讓人開始思考，協作機器人的負載到底多少合適？在有效負載10kg以下的協作機器人日趨“同質化”的情況下，2019年扎堆出現的10kg-20kg負載新品，不僅豐富了各大協作機器人廠商的產品矩陣，也使協作機器人的應用領域有了更大的覆蓋能力，這是否預示著大負載會是協作機器人發展的未來？高工機器人研究所所長盧彰緣表示：“2019年，各協作機器人代表廠商均推出長臂展、大載重產品，其中有兩種驅動力，一是主動延伸產品體系，擴充協作機器人的應用領域；二是被動追隨，面對協作機器人的市場競爭，向友商的產品看齊。回歸本質，應是看市場有沒有需求，能不能創造價值。” 可以說，大負載協作機器人的出現是協作機器人市場的又一細分領域。在汽車零配件、家電、食品、物流、建筑等行業都會出現10~15kg級，甚至更重的重型零件、物料的搬運、裝配、加工、碼垛等處理工作。在應用過程中，傳統工業機器人無法實現簡單易用、安全靈活地為人工助力或與人共同協作完成生產任務，而10kg及以下負載的協作機器人又無法滿足高負重的自動化工作處理要求。針對這種重型物料，具備大負載和大臂展的協作機器人具有更強的作業能力和更大的作業空間，在拓展作業領域上占據更大優勢，有效彌補了輕型協作機器人和傳統工業機器人在工作領域上的空白區。 3、逐漸消逝的界限隨著AI、智能傳感等新技術的發展和傳統技術的持續發力和不斷突破，可以看到，協作機器人的負載、體積在變大，速度也得到了提升。未來，協作機器人將進一步圍繞負載自重比、智能傳感等技術融合，弱化高剛度結構，使用電子安全皮膚，提高定位精度等多個方面進行升級和變革，進而提高易用性、靈活性、安全性、可靠性及工作性能。與此同時，傳統工業機器人也能夠不單單依靠安全防護圍欄的隔離，而是借助視覺防護、碰撞檢測、力控技術等，在人靠近的時候降速甚至停下來。 FANUC推出的系列協作機器人就是有著工業機器人的外表，通過加入力傳感器來實現其安全性。因此其負載覆蓋范圍，工作空間、速度和功能均超過其它品牌。當然，也有一部分業內人士認為，FANUC的這些機器人并不能稱為協作機器人，只能在特定的場景里應用，難以成為主流產品。或許，這些爭議也正說明了協作機器人與傳統工業機器人之間的界限正在逐漸模糊，兩者在工作領域上的空白區域也逐漸被填補。未來用戶在選擇機器人時，也將更少地關注具體所需的機器人類型，而更多地考慮自動化的流程或應用程序、功能要求的實現及機器換人的替代程度，布局成本及投資回收等。最終，協作機器人將變成一個過渡概念，隨著技術的發展，未來所有的機器人都應該具備與人類一起安全的協同工作的特性，本質安全應該是理想機器人的必備且基礎的特征。也就是說，未來協作機器人與傳統工業機器人之間的爭論終將消逝。

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