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【深度解读】协作机器人与传统机器人有何区别?

2016-08-02 00:01
苏子言岁月
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  2.协作机器人的起源

  为了准确定义协作机器人,先看两个名词。协作区域指机器人和人类可以同时工作的区域,协作机器人指被设计成可以在协作区域内与人直接进行交互的机器人。

  前面已经说过,中小企业SMEs是协作机器人的非常重要的客户群,而协作机器人的兴起也与SMEs密不可分。

  在2005年,开始于2005年,由EUFP6项目资助,参与的企业包括ABB、KUKA、Reis、Comau、Güdel等,其目的是寻找防止劳动力离岸(offshore)输出到低劳动成本国家的方法。其主要的论点是,如果通过机器人技术增强SMEs的劳动力水平,降低成本,提高竞争力,就可以避免劳动力外包的情况(将工作机会留在国内)。因此,协作机器人(co-bots)最初的市场就是中小企业(SMEs)。

  同年Esben.stergaard,KasperSt.y和KristianKassow在南丹麦大学一起做研究时创办了UniversalRobot,现在的CEOEsben.stergaard当时是南丹麦大学的助理教授,三个人发现了中小企业对机器人的新需求(也与当时丹麦政府主导的一项机器人计划有关),并在2009年推出了第一款协作机器人UR5。

  在UR5之前的绝大多数协作机器人都是在传统机器人的基础上改造的,UR5是第一个从产品设计伊始就以协作机器人的要求进行开发的机器人。

  之后不久(2008)年,Rodney Brooks创办了Rethink,其最初的目的也是为了帮助美国本土的SMEs提高生产效率,降低成本,减少离岸外包。最初推出的双臂Baxter并不是很成功,慢慢开始落后于UR,去年秋天推出了新款的单臂Sawyer机器人,市场接受度如何还有待观察。

  在UR和Rethink之后,成长出一大批新创立的协作机器人公司,市场上的协作产品也越来越多,协作机器人的概念开始慢慢被大家所认识和接受。

  协作机器人与传统机器人有什么不同?

  本质上讲,协作机器人与传统机器人之间并没有非常大的不同,只是基于不同的设计理念生产的工业机器人产品,在协作机器人发展初期,很多都是从传统机器人的基础上改造的。

  如果非要找不同,第一个不同是这两种机器人所面向的目标市场不一样,这个前面已经解释过,不再赘述。

  第二个不同点是二者替代的对象不一样。以传统机器人为主的自动化改造是用生产线代替生产线,机器人做为整个生产线中的组成部分,很难单独拿出来,如果某个环节的机器人坏了,在没有设计备份的情况下,整个产线可能要停工。而协作机器人的独立性很强,它代替的是单独的人,二者之间可以互换,一个协作机器人坏了,挪开找个人代替就好了,整个生产流程的灵活性非常高。

  讲了这么多全是说优点,既然协作机器人这么好,那是不是可以取代传统机器人了?

  当然不是,协作机器人只是整个工业机器人产业链中一个非常重要的细分类别,有它独特的优势,但缺点也很明显:为了控制力和碰撞能力,协作机器人的运行速度比较慢,通常只有传统机器人的三分之一到二分之一;为了减少机器人运动时的动能,协作机器人一般重量比较轻,结构相对简单,这就造成整个机器人的刚性不足,定位精度相比传统机器人差1个数量级;低自重,低能量的要求,导致协作机器人体型都很小,负载一般在10kg以下,工作范围只与人的手臂相当,很多场合无法使用;

  借用Rethink Baxter的一句宣传语,协作机器人的目标应用场合可以概括为:协作机器人最终将变成一个过渡概念,随着技术的发展,未来所有的机器人都应该具备与人类一起安全的协同工作的特性。本质安全应该是理想机器人的必备且基础的特征。就像我们现在不再区分黑白电视和彩色电视而统称为电视,不再区分功能机和智能机而统称为手机,未来所有的机器人也将不再区分协作与非协作,而统称为机器人。

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