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3月31日由中国机器人网主办的中国工业机器人技术应用论坛——协作机器人应用场景技术研讨会（深圳站），我们邀请了七位在协作机器人领域深耕多年的从业者们，以多种角度为我们深入介绍了协作机器人。中国机器人网通过整理，希望带领读者们踏入协作机器人的大门，共同来探索协作机器人的无限可能。以下是第六期，艾利特机器人营销副总任怡——《四两拨千斤，协作机器人如何赋能智能制造》。
曾有人说：“人类技术进步的动力来自三个省，就是省力、省钱、省时间”。而协作机器人之所以成为实现智能制造的一个选项，原因是因为它具备两个最主要的特征，即“轻”和“巧”。那么当机器人具备这两个特征之后，它不仅能够达成这三个目标，而且还让这个过程看起来不废吹灰之力。
产业发展，痛点出现
随着生产趋势正在发生改变，智能制造中的难点开始凸显，也就是非标和柔性。当专机和自动化线解决的大规模生产的痛点，接下来那些靠规模和刚性生产无法解决的柔性生产需求就成为了生产效率进一步提升的瓶颈。而柔性化生产的特征又包含了各类非标需求和场景，于是越是想要解决柔性的问题，越是无法绕过非标这道坎。因此非标和柔性这两个困扰着产业发展的痛点往往是同时产生的，并且二者之间具有紧密的联系。
如何解决这两个痛点，使用协作机器人或许是一个不错的方案。协作机器人的本质是替代一个成年男子徒手可完成的工作。而它安全、高效、易用、灵活，能够满足生产需求变化，帮助用户提升工厂的核心竞争力，也就是自动化、柔性化、智能化，但这并不意味着协作机器人能够胜任所有的应用场景，它适合少批量、多品种、空间紧张、需要人机协同或是对功耗、重量有特殊需求的场景。
值得一提的是，协作机器人还可以搭配各种末端工具，例如夹爪、吸盘、螺丝枪、胶枪、打磨头；各类传感器，例如2D/3D视觉、力控；也可以搭配AGV小车或是导轨、升降立柱来进一步扩展协作机器人的运动范围。
因此，通过使用协作机器人可以应对智能制造中非标与柔性的痛点问题。协作机器人在机器人市场总体放量的趋势下还保持了高速落地，虽然其在整个工业机器人市场中的占比很小，但协作机器人符合市场发展大趋势，市占率增速很快，根据最新2019年的数据占比已经超过了6%。
人机协作打开非标和柔性自动化的钥匙
协作机器人具有安全、易用、轻便、高效的四大特征。不论客户通过什么方式实现自动化，万变不离其宗的是，如果工厂恰恰需要更安全、更易用、更灵活、更高效的生产方式，那么协作机器人或许是目前为止的最优解。
协作机器人轻质化、机电一体模块化的关节设计与安全性息息相关。以6KG负载的机器人为例，自重17.5公斤，轻量化最直接的好处就是低惯量，因此以同样速度运行时撞击所产生的破坏相对更低，相对而言更加安全。此外，协作机器人的许多安全功能设计，比如“碰撞即停”可以进一步保障人员在使用过程中的安全。同时，用户也可以通过对机器人设置敏感度，来实现“误报误停”和“遇人即停”之间的平衡。
机器人的易用性体现在软、硬件两方面。例如，机器人整体尺寸很紧凑，无需辅助一个人就能够搬动，放置在安装平面手感4个螺丝锁紧，连接电源上电即可使用。并且协作机器人支持拖拽编程，记忆行进的点位，然后由机器人复现轨迹，轻松完成编程，大大降低了使用难度。
在灵活性上，协作机械臂“类人手”的特点，实际上它在有些方面要胜过人类，比人手更加灵活。比如协作机器人可以实现各个角度的安装，单关节可±360°旋转，因此它的整个工作面基本呈现一个球形，没有死点。因此机器人全面的工作范围，对于编程人员来说，在设计机器人轨迹时也不必过多考虑机器人的可达性。
同时，任总也强调：“当我们了解协作机器人的优势后，我们也要为它找到合适的场景，才能更好发挥协作机器人的优势。客户根据工厂自身的情况设置合理的自动化目标，也是格外重要的。”
协作机器人首要完成的任务
就目前而言，大部分工厂更适合应用协作机器人完成单工位改造和渐次自动化。通俗而言就是工厂选择适合的工位，通过机器换人，或者是传统换协作的方式，来实现现有自动化水平的改进。
并不是所有工厂都可以一步实现工业4.0，比起一步到位的全自动化，基于人机协作的“渐次自动化” 将会成为更灵活和更高效的自动化升级模式。在实际走访客户的过程中，艾利特观察到倾向于采用全自动化产线的客户往往是一些自动化水平不太高的客户。他们看到友商和同行通过实现自动化获得的优势，一是减人，二是提升了产品品质，因此急于提升自己工厂的自动化水平，往往希望快速跨过自动化步骤，通过复制的方式直接达成全自动化目的。
其实这种方式是不可取的。原因有两点，第一，全自动化在硬件、人力和时间上的投资非常大；第二，直接跨过中间步骤实现全自动化，中间的技术风险非常高。因此，在艾利特看来有上述需求的客户，并不是最适合采用协作机器人的用户。而使用协作机器人更适合帮助客户使用渐次自动化的模式，实现技术和商务上的风险可控，循序渐进。
而艾利特也提供了自身的解决方案——从单工位改造和“渐次自动化”入手，由三点具体实施，设定合理自动化预期和目标；借鉴成功案例，结合自身的生产制程；由简入难，积累机器人使用经验，扩展场景。
结语：解决顾虑，开拓市场
目前协作机器人市场尚未打开，其中有一个很重要的原因就是客户对协作机器人尚有许多顾虑，担心投入以后无法获得理想的回报。因此艾利特认为，要解决打消客户的顾虑，主要应从两方面切入，即是找到合适的应用场景与找到合适的应用专家。
强调选择场景的重要性，因为以目前的技术水准来说，没有一种机器人可以通吃所有的应用场景，为了最大化去利用协作机器人的特性，客户在选择机器人时，一定要在“优势”和“劣势”中取一个平衡，所谓两利取其重，两害取其轻。至于合适的应用专家，艾利特自豪的表示，他们的CEO曹宇男博士和CTO孙恺博士师从中国机器人行业领军人物北航机器人研究所名誉所长王田苗教授。他们在机器人控制领域有16年的积累，并主导了20kg以下全品类的机器人研发制造，在他们的带领下艾利特有能力也有信心为客户提供更多、更优质的解决方案。
因此，当发现痛点，解决痛点，人尽其才，物尽其用之后，协作机器人的春天也即将到来。
