下一代同事、新一代同事，無論你如何稱呼，總之全球製造、倉儲
、物料搬運和供應鏈領域正掀起一場機器人革命。

　　—— 作者：艾斯本.奧斯特加， Universal Robots (優傲機器人) 首席技術官

　　當被問及如何設想機器人的模樣時，多數人都會想到在大型工廠圍欄區域工作的龐大、笨重的機器人抑或是會模仿人類行為的未來裝甲戰士。

　　然而介於這兩者之間其實還有一種新的現象正在悄然發生：那就是被稱為“協作機器人”的(de)出(chu)現(xian)，這(zhe)種(zhong)新(xin)型(xing)機(ji)器(qi)人(ren)能(neng)夠(gou)直(zhi)接(jie)和(he)人(ren)類(lei)員(yuan)工(gong)一(yi)起(qi)並(bing)肩(jian)工(gong)作(zuo)而(er)無(wu)需(xu)使(shi)用(yong)安(an)全(quan)圍(wei)欄(lan)進(jin)行(xing)隔(ge)離(li)。這(zhe)種(zhong)類(lei)型(xing)的(de)合(he)作(zuo)機(ji)器(qi)人(ren)可(ke)有(you)望(wang)填(tian)補(bu)全(quan)手(shou)動(dong)裝(zhuang)配(pei)生(sheng)產(chan)線(xian)與(yu)全(quan)自(zi)動(dong)生(sheng)產(chan)線(xian)之(zhi)間(jian)的(de)差(cha)距(ju)。迄(qi)今(jin)為(wei)止(zhi)，部(bu)分(fen)企(qi)業(ye)尤(you)其(qi)是(shi)中(zhong)小(xiao)企(qi)業(ye)依(yi)然(ran)認(ren)為(wei)機(ji)器(qi)人(ren)自(zi)動(dong)化(hua)過(guo)於(yu)昂(ang)貴(gui)和(he)複(fu)雜(za)，因(yin)而(er)從(cong)不(bu)去(qu)考(kao)慮(lv)應(ying)用(yong)的(de)可(ke)能(neng)性(xing)。

　　傳統工業機器人一般體型龐大，在玻璃防護罩後麵工作，廣泛應用於汽車業及其它大型裝配生產線。與之不同的是，協作機器人重量輕、高度靈活
、移(yi)動(dong)方(fang)便(bian)，且(qie)能(neng)夠(gou)重(zhong)新(xin)編(bian)程(cheng)以(yi)解(jie)決(jue)新(xin)的(de)任(ren)務(wu)，可(ke)幫(bang)助(zhu)企(qi)業(ye)調(tiao)整(zheng)實(shi)現(xian)更(geng)高(gao)級(ji)的(de)小(xiao)批(pi)量(liang)加(jia)工(gong)生(sheng)產(chan)，從(cong)而(er)應(ying)對(dui)短(duan)期(qi)生(sheng)產(chan)的(de)挑(tiao)戰(zhan)。在(zai)美(mei)國(guo)，汽(qi)車(che)產(chan)業(ye)應(ying)用(yong)機(ji)器(qi)人(ren)的(de)數(shu)量(liang)依(yi)舊(jiu)占(zhan)據(ju)約(yue)65%的市場銷售總量。而美國機器人工業協會RIA援引觀察員數據認為在可能受益於機器人的企業中，迄今隻有10%的企業已經安裝了機器人。

　　降低準入門檻

　　這個數字如此之低的原因主要在於成本、用戶友好性和適用性這三大挑戰，而這些問題現在都已被新型協作機器人成功解決。讓我們先來看看財務方麵：

　　下一代複雜的產品需要裝配適應性強、jingqueduhekekaoxinggao
，jishishizailaodonglichengbenkechengshoudedifang，zheyewanquanchaochulerenleigongrendejineng。genjuchuantongdejingyanfaze，yigejiqirensuoxudechengbenxiangdangyuyigerenleigongrenliangniandegongzi。danshixiezuojiqirendechengbenjinjinjiejinyuzheyichengbendesifenzhiyi。zaijiashangxinxingjiqirenkeweigongchangshixiangengkuaidezhouzhuan，yijijiqirenjishurixinyueyidefazhan，suoyouzhexiedoubiaomingshengchanwaiyiyijingshiqulehelideshangyeyiyi。

　　相反，新型機器人成了一種高科技貨幣，正將薪資大戰變成一場提高產品質量和加快周轉時間的競爭。

　　即插即用型機器人

　　就傳統機器人而言，機器人自身的資本成本僅占係統總成本的25％到30％。而剩餘成本則與機器人編程、安裝以及專用的屏蔽工作間相關。協作機器人的“開箱即用體驗”通常為不到一小時。這其實也就是將機器人拆包、安裝，以及編寫第一個簡單的任務程序所需的時間。

　　為什麼協作機器人具備用戶友好性：wuxuzaiyilaishuliandechengxuyuan，zhezhongxinxingjiqirenpeibeilepingbanchicundechumopingyonghujiemian，yonghuketongguozaipingmushangzhishidongzuolaicaokongjixieshoubi。huozhe
，tongguoqingsongbachijixieshoubi，xiangtazhanshisuoxudeyundonglujing。gaijiemianfuheduoshugongyechuanganqihekebianchengluojikongzhiqi（PLC）的標準。編寫新的任務程序非常簡單
，丹麥助聽器製造商奧迪康（Oticon）gongsiduicikeweishenyoutihui。xinxinghezuojiqirenjuyouyonghuzhidaozhiguan，yijijingquedugaodetedian，zhegeiaodikangliuxialeshenkedeyinxiang。aodikangxuyaojidongxinggaodejiqirenlaibangzhuqishixianduanqishengchandejingjishouyi。zaiyixuegongchengxunsufazhandejintian
，shengchangongyiyesuizhibuduangaijin
，erzhutingqixinghaoyegengweiguangfan，zheshideqiyexuyaoyingyongjiqirenlaishixianguimogengxiaodepiliangshengchan。

　　助聽器製造商奧迪康采用UR5機械手臂來完成鑄造車間各項不同的工作
，而抽吸工具也被替換為可用於處理更為複雜的鑄件的氣動夾具。該六軸機器人的工作周期為4至7秒，可完成奧迪康傳統兩軸和三軸機器人無法實現的翻倒和傾斜操作。

　　精確的操控性

　　奧ao迪di康kang以yi往wang采cai用yong的de傳chuan統tong機ji器qi人ren無wu法fa解jie決jue適shi用yong性xing和he便bian攜xie性xing等deng相xiang關guan問wen題ti。而er有you了le新xin型xing機ji器qi人ren，這zhe一yi切qie都dou迎ying刃ren而er解jie。現xian代dai助zhu聽ting器qi的de零ling件jian越yue來lai越yue小xiao
，其qi尺chi寸cun通tong常chang隻zhi有you一yi毫hao米mi。助zhu聽ting器qi製zhi造zao商shang一yi直zhi在zai尋xun找zhao一yi種zhong能neng從cong模mo具ju中zhong吸xi出chu小xiao零ling件jian的de解jie決jue方fang案an。這zhe對dui手shou工gong操cao作zuo來lai講jiang是shi完wan全quan不bu可ke能neng的de。同tong樣yang，隻zhi能neng夠gou進jin行xing橫heng向xiang和he縱zong向xiang運yun動dong的de“老式”兩軸或三軸機器人也無法實現。如果說，舉個例子，一個小零件卡在了模具中
，機器人必須能夠將這個零件翻倒出來。

　　aodikangyongleduanduanyitianjiuzaiqichengxingchejiananzhuanghaolejiqirenyiyingduixinderenwu。xinxingjiqirenkebeilaogudianzhuangdaozhusuchengxingjidemojushangfang，tongguotebieshejidezhenkongxitonglaixiqusuliaoyuanjian

，ergengweifuzademozhibujianzeshiyongqidongjiajulaichuli。youyucaiyongleliuzhousheji，xinxingjiqirenjidongxinghengao，keyitongguoxuanzhuanhuoqingxiedefangshijianglingjiancongmojuzhongxunsuquchu。xinxingjiqirendegongzuozhouqiwei4至7秒，具體時間取決於生產運行的規模和部件的尺寸。由於優化了生產流程，其投資回收期僅為60天。

　　在奧迪康工廠，UR機(ji)器(qi)人(ren)被(bei)牢(lao)固(gu)的(de)安(an)裝(zhuang)在(zai)注(zhu)塑(su)成(cheng)型(xing)機(ji)上(shang)
，可(ke)以(yi)在(zai)模(mo)具(ju)上(shang)方(fang)移(yi)動(dong)並(bing)揀(jian)取(qu)塑(su)料(liao)元(yuan)件(jian)。這(zhe)一(yi)操(cao)作(zuo)采(cai)用(yong)特(te)別(bie)設(she)計(ji)的(de)真(zhen)空(kong)係(xi)統(tong)來(lai)完(wan)成(cheng)
，可(ke)確(que)保(bao)敏(min)感(gan)部(bu)件(jian)不(bu)被(bei)損(sun)壞(huai)。

　　可在有限空間內工作

　　在意大利的Cascina Italia工廠
，一個在包裝流水線上工作的協作機器人每小時可以處理15,000個雞蛋。這種機器人配備了氣動夾具，可以完成10枚裝蛋托的裝箱操作。由於每個蛋箱裝有9層10枚裝蛋托
，因此這項工作需要非常精確的操作和小心的放置。

　　起初，Cascinabingweiliaoxiangdaonenggoushiyongjiqirenlaiwanchengzhexianggongzuo，danshizaizijidegongchangqinyanguankanlejiqirendeshidiyanshizhihou，zhejiajidanqiyehenkuaijiuyishidaoyingyongjiqirendehaochu。90天之後，新型機器人就正式在工廠的流水線上工作了。這位機器人同事僅僅隻有11磅重，可以在不同的包裝流水線之間輕鬆移動
，而這一點對Cascina而言至關重要，因為這家企業有四種不同大小的蛋產品
，需要機器人能夠緊挨著人類員工在其身旁極其有限的空間內工作。

　　Cascina Italia使用優傲機器人公司的UR5機器人後，其自動化包裝流水線每小時可處理15,000個雞蛋。公司員工可以快速的為機器人重新編程，並緊挨著它工作而無需使用安全圍欄。由於Cascinagongchangchejianbujuzaiguihuazhichubingweiyuliaodaoyaorongnadandudejiqirenzidonghuashebei，yinciyigekeyizaibutongdegongzuorenwuzhijiankuaisuyidongdebianxieshijiqirenduizhejiayidalijidanjingxiaoqiyelaishuojiuzhiguanzhongyaole。

　　安全第一

　　在zai很hen長chang一yi段duan時shi間jian內nei

，安an全quan問wen題ti一yi直zhi是shi機ji器qi人ren實shi驗yan室shi研yan發fa工gong作zuo的de熱re點dian和he主zhu要yao推tui動dong力li。考kao慮lv到dao與yu人ren類lei一yi起qi協xie作zuo的de安an全quan性xing
，新xin一yi代dai工gong業ye機ji器qi人ren由you球qiu形xing關guan節jie、反向驅動電機、力傳感器和重量更輕的材料構成。

　　Cascina工gong廠chang部bu署shu的de機ji器qi人ren嚴yan格ge遵zun從cong現xian行xing有you關guan力li和he力li矩ju限xian製zhi的de安an全quan要yao求qiu
，一yi旦dan與yu人ren類lei員yuan工gong發fa生sheng觸chu碰peng，機ji器qi人ren身shen上shang內nei置zhi的de力li控kong製zhi裝zhuang置zhi就jiu會hui自zi行xing限xian製zhi觸chu碰peng力li度du從cong而er避bi免mian造zao成cheng人ren身shen傷shang害hai。在zai多duo數shu應ying用yong中zhong

，通tong過guo風feng險xian評ping估gu之zhi後hou，這zhe一yi安an全quan功gong能neng使shi得de機ji器qi人ren可ke以yi在zai無wu需xu安an全quan防fang護hu的de情qing況kuang下xia開kai展zhan工gong作zuo。

　　避免繁重的勞動

　　在斯堪的納維亞煙草公司（Scandinavian Tobacco Company）
，協作機器人現在可以直接和人類員工一起並肩工作
，在煙草包裝裝置上完成為煙草罐加蓋的操作。

　　在斯堪的納維亞煙草公司
，現在由UR5jiqirenlaiwanchengyancaoguanzhuangxiangdecaozuoliucheng，yuangongdeyicongzhongfudefanzhonglaodongzhongjiefangchulai，tamenbeizhuantiaozhigengweiqingsongdegangweishang。youaojiqirengongsidexinxingjixieshoubichanpinshenshoudajiahuanying。

　　xinxingjiqirenkedaitirenleiyuangongjinxingfanzhongdezhongfulaodong，congerjiefangleyizhiliangmingxianqianxushougongwanchengzheyigongzuodeyuangong。zhexieyuangongxianzaiyibeianpaidaolegongchangqitadegangweishang。youyugongchangdebaozhuangzhuangzhishangmeiyouzugoudekongjianlaigelijiqiren
，yincibushuxiezuojiqirenjidadejianhualezhuangzhibingjiangdilechengben。

　　斯(si)堪(kan)的(de)納(na)維(wei)亞(ya)煙(yan)草(cao)公(gong)司(si)研(yan)究(jiu)開(kai)發(fa)了(le)自(zi)己(ji)的(de)夾(jia)具(ju)，並(bing)安(an)排(pai)企(qi)業(ye)內(nei)部(bu)技(ji)術(shu)人(ren)員(yuan)完(wan)成(cheng)了(le)初(chu)始(shi)編(bian)程(cheng)工(gong)作(zuo)。這(zhe)既(ji)保(bao)護(hu)了(le)企(qi)業(ye)的(de)專(zhuan)有(you)技(ji)術(shu)

，也(ye)確(que)保(bao)了(le)高(gao)生(sheng)產(chan)率(lv)，同(tong)時(shi)還(hai)避(bi)免(mian)了(le)生(sheng)產(chan)停(ting)機(ji)情(qing)況(kuang)的(de)發(fa)生(sheng)，而(er)一(yi)旦(dan)自(zi)動(dong)化(hua)解(jie)決(jue)方(fang)案(an)出(chu)現(xian)故(gu)障(zhang)也(ye)無(wu)需(xu)另(ling)行(xing)聘(pin)請(qing)收(shou)費(fei)昂(ang)貴(gui)的(de)外(wai)包(bao)顧(gu)問(wen)。優(you)化(hua)生(sheng)產(chan)的(de)實(shi)現(xian)使(shi)得(de)企(qi)業(ye)業(ye)主(zhu)決(jue)定(ding)將(jiang)生(sheng)產(chan)基(ji)地(di)繼(ji)續(xu)留(liu)在(zai)薪(xin)資(zi)水(shui)平(ping)高(gao)的(de)斯(si)堪(kan)的(de)納(na)維(wei)亞(ya)國(guo)家(jia)。該(gai)煙(yan)草(cao)公(gong)司(si)新(xin)型(xing)機(ji)器(qi)人(ren)的(de)投(tou)資(zi)回(hui)報(bao)周(zhou)期(qi)為(wei)330天。

　　從每分鍾45瓶到每分鍾70瓶

　　大型製造企業同樣也能受益於新型機器人。在強生（Johnson & Johnson）公司設於希臘雅典的分廠，協作機器人顯著優化了洗發和護膚產品的包裝流程。這個機械手臂日以繼夜的工作
，每2.5秒鍾就能從生產線上同時拿起三瓶產品
，對它們進行定向處理並放置在包裝機內。手工操作每分鍾能處理45瓶產品，而采用機器人輔助生產方式後每分鍾則可處理70件產品。

　　在強生公司，員工非常喜歡和他們的新型協作機器人同事一起工作
，他們還給它取了個名字。UR5現在被大家親昵的稱呼為“克裏歐”。

　　這zhe些xie瓶ping子zi均jun以yi真zhen空kong方fang式shi吸xi起qi並bing被bei安an全quan轉zhuan送song，沒mei有you任ren何he刮gua傷shang或huo滑hua落luo的de風feng險xian。而er機ji器qi人ren的de靈ling巧qiao性xing在zai此ci起qi著zhe至zhi關guan重zhong要yao的de作zuo用yong
，因yin為wei這zhe些xie瓶ping子zi形xing狀zhuang各ge異yi、大小不同
，且標簽並不是打印在所有產品的同一側，這意味著該機器人必須既能從右側也能從左側抓握產品。

　　強生公司任一員工都可以為機器人重新編程以完成新的任務，這樣就為公司節省了聘請外包程序員的成本。

　　機器人技術發展的新方向

　　以(yi)上(shang)是(shi)新(xin)一(yi)代(dai)機(ji)器(qi)人(ren)成(cheng)功(gong)應(ying)對(dui)傳(chuan)統(tong)機(ji)器(qi)人(ren)以(yi)往(wang)未(wei)能(neng)解(jie)決(jue)的(de)現(xian)實(shi)挑(tiao)戰(zhan)的(de)部(bu)分(fen)應(ying)用(yong)實(shi)例(li)。一(yi)談(tan)到(dao)人(ren)類(lei)協(xie)作(zuo)和(he)生(sheng)產(chan)的(de)靈(ling)活(huo)性(xing)
，傳(chuan)統(tong)工(gong)業(ye)機(ji)器(qi)人(ren)的(de)功(gong)能(neng)必(bi)須(xu)在(zai)幾(ji)乎(hu)所(suo)有(you)層(ceng)麵(mian)上(shang)都(dou)進(jin)行(xing)升(sheng)級(ji)：從cong固gu定ding安an裝zhuang到dao可ke重zhong新xin安an置zhi，從cong周zhou期qi性xing重zhong複fu的de任ren務wu到dao頻pin繁fan變bian化hua的de任ren務wu，從cong間jian歇xie連lian接jie到dao持chi續xu連lian接jie，從cong與yu人ren類lei沒mei有you互hu動dong到dao與yu工gong人ren頻pin繁fan協xie作zuo，從cong空kong間jian隔ge離li到dao空kong間jian共gong享xiang，以yi及ji從cong數shu年nian實shi現xian盈ying利li到dao接jie近jin即ji時shi的de投tou資zi回hui報bao等deng等deng。在zai不bu久jiu的de將jiang來lai，機ji器qi人ren技ji術shu這zhe一yi新xin興xing領ling域yu將jiang會hui出chu現xian更geng多duo的de新xin發fa展zhan，這zhe將jiang不bu斷duan改gai變bian我wo們men的de工gong作zuo方fang式shi及ji與yu技ji術shu互hu動dong的de方fang式shi。

　　關於作者

　　艾斯本 H.奧斯特加先生為優傲機器人公司首席技術官，負責公司現有UR機器人產品的優化及新產品的研發。奧斯特加先生擁有機器人學博士學位，是UR機器人的發明者之一。2001年到2005年期間，他擔任南丹麥大學機器人學及用戶界麵的研究員及副教授職務

，並創立了工業機器人改造基金會。2005年，奧斯特加先生與另兩位研究夥伴一起共同創辦了優傲機器人公司。目前優傲機器人公司擁有近30xiangjiqirenzhuanlijishu。chudanrengongsishouxijishuguanzhiwuzhiwai
，aositejiaxianshenghaicanyuleduogeguojiajikeyanxiangmu
，bingdanrendanmaiduosuogaoxiaodexiaowaikaoguan。zaiaositejiaxianshengdezhiyeshengyazaoqi，tazengdanrenguomeiguonanjiazhoudaxueyanjiukexuejiayijiribendongjingguolichanyejishuzongheyanjiusuokezuoyanjiuyuan。aositejiaxianshengzaidanmaiaohusidaxuexuexijisuanjikexue、物理及多媒體專業
，並由此開始專注於機器人研究。奧斯特加先生業餘愛好機器人足球
，並於1998年獲得機器人足球世界杯冠軍。

　　如欲下載高清圖片
，請訪問https://www.dropbox.com/sh/ia5q6k3sr4q7pux/h_R2e4OhCJ

　　* 英文原文刊登於《InTech雜誌》