協作機器人未來有望逐個擊破傳統機器人痛點！

如果看過工業機器人實際工作場景，你一定知道很多傳統的工業機器人在安裝時，是需要給它們安裝防護欄的，使其在一個安全的區域內工作。這樣的機器人更偏向於是一台死板的「機器」，只能按照特定的程序重複工作，缺乏靈活性與安全性。在柔性製造的大趨勢下，交互性更好、更安全的協作機器人的出現成為必然。

人機協作機器人：

人機協作使人類與機器人達成一種互助共存的關係。機器人可輔助人類去做一些繁複、深重的工作。人類可根據現實需求，調整機器人生產。協作工業機器人是發展的新形態，業內目前已經達成共識：人機協作是機器人進化的必然選擇，其特點是安全、易用、成本低，普通工人可以像使用電器一樣操作它。

協作機器人市場前景廣闊

通常說的工業機器人是大型的籠式裝置，用來代替人類重複、危險的工作。而隨著智能手機的革命和自動駕駛汽車的發展，更小、更靈巧、成本更低的機器人進入了工廠。這些重量較輕、成本較低的機器人可以配備感測器，使它們能夠在工業環境中與人類協同工作，成為「COBOT」（協作機器人）。機器人可以執行特定的任務，如抓緊小物體、觀察，甚至學習處理「邊緣情況」（edge cases）。

儘管協作機器人僅佔400億美元規模的工業機器人市場的很小一部分，但下一個十年將迅猛增長成為100億美元市場。

協作機器人可幫助解決傳統機器人痛點：

傳統的工業機器人存在視覺問題、靈巧性問題、低投資回報等痛點，使傳統工業機器人的柔性差，而且對於中小企業變成了不切實際的選擇。協作機器人未來有望解決這些痛點，為柔性製造提供更佳解決方案。

新的視覺技術

近年來，視覺硬體（如激光雷達）已經變得更便宜、更有效，並且得到了更廣泛的應用。如今，許多初創公司都在使用基於新的視覺技術的協作機器人，它們裝載著感測器，人類員工可以站在它身邊進行操控。

大約1996，有許多不同的形狀和大小的協作機器人被發明了出來，根據人類工作場所進行了設計。這種機器人容易重新編程，相對自治，力量上遠不如低技術型工業機器人。

協作機器人在小型工廠環境找到了「絕佳位置」，進行3D列印，製造醫療設備，或完成更多的認知任務，如倉庫訂單揀選等。在那裡，人類員工也參與工作。

機器人的認知

教機器人適配環境（map）和操作物體，是一項艱巨的任務。有幸的是，谷歌的DeepMind和UC伯克利的一些研究進展已經成功證明了「一次性學習」（one-shot learning）的可行性，即協作機器人可以在沒有大量訓練數據的情況下識別新的對象。

未來的機器人可能只需要觀察人類員工的工作流程就能完成任務學習；或者操作者可以使用VR手勢進行編程（協變開創的方法），使機器人掌握工作方式。

雖然這項技術還有很長的路要走，但今天的技術已經足夠成熟到可以讓機器人和人類協同工作了。目前，協作機器人和AGVs（自動引導車輛/運輸機器人），已經成為製造業和倉庫環境的標準配置。

高投資回報

更便宜、更好的協作機器人硬體為專註於計算機視覺和定製軟體的初創公司提供了機遇。最大的協作機器人製造商是丹麥的Universal Robots（優傲），2015年被美國的TelaDaye（泰瑞達）收購，它家的協作機械臂為初創公司提供鎬鏟（picks-and-shovels）。

有著風投背景的初創公司，如Ready Robotics、Fetch Robotics和Voodoo Manufacturing都利用優傲的協作機械臂構建機器人系統。Ready Robotics正在為工業自動化任務提供機器人服務（RAS）。Fetch Robotics的協作機器人執行電子商務分揀，Voodoo Manufacturing使用協作機器人進行多個3D印表機的自動化管理。

根據優傲的說法，有些機械臂平均工作195天就能回本。在整個行業中，協作機器人的平均售價為24000美元，據估計這在2020年將是30億美元的市場。

機械手

儘管靈巧度有所提高，但通用的末端執行器——一種能操縱任何物體的機械手，仍然難以實現。

專門從事柔性機器人的Empire Robotics和Soft Robotics，使用靈活的材料、流體或空氣壓力，而不是機械力學。這類操作仍然不完善，柔性機器人是一種很好的解決方法，可以避免用不適當的力擠壓對象物體。Soft Robotics的手爪機器人（gripper）被FDA批准處理食品，目前用於食品包裝。

此外，對於較不敏感的材料，Grave在傳統的機器人臂上採用電粘附材料，而Optoforce使感測器結合專門的工具進行應對。

協作機器人是基於感測器的機械設備，解決笨重型機械臂的不足，在這點看機械手沒什麼不同。雖然目前機械手，或者說末端執行器沒有達到人類的高度靈活性，但相信未來的協作機器人將配有高效的末端執行器和聰明的工具，可以智能地處理任何事情。

相比於笨重、危險，僅適用於大型環境的傳統工業機器人，協作機器人的靈活性和安全性正在越來越多地受到市場的青睞。未來，人類工作者能與機器人和諧地共處於工作環境中，默契地配合完成工作，將不再是夢想。

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