Cobots市场暴涨，人机协作上升新高度

随着工业4.0时代的到来，工厂自动化已成为制造业发展的关键。自动化驱动生产力，生产力则推动盈利。几十年来，机器人一直是制造工厂自动化的重要组成部分。传统的工业机器人以其高效率和精确性在制造业中占据了主导地位。然而，随着智能化和柔性制造的需求日益增长，传统机器人的局限性逐渐显现。

近年来出现了一种新趋势——协作机器人，又称“协作型机器人”或“Cobots”，正迅速成为工厂自动化的新宠。与传统的工业机器人不同，协作机器人强调与人类工人的互动与协同，它们是工业自动化领域的一股清新之风，代表了自动化技术的一个新方向。

协作机器人：打破传统，共创未来工厂

协作机器人自2000年代初开始受到认可。协作机器人的最大特点是其与人类工人的协同工作能力。它们设计用于直接与人类共享工作空间，而无需传统工业机器人那样的安全栅栏或隔离措施。在很多现代化工厂中，协作机器人不再是单纯的机械替代，而是成为人类工作者的“同事”。它们可以在需要高度灵活性和创造力的场合中辅助人类，使生产过程更加高效和个性化。

过去10年间，协作机器人经历了显著的增长，预计这一趋势将持续下去。据分析机构Grand View Research预测，从2023年到2030年，这项技术的复合年增长率（CAGR）将达到32%，全球市场规模将从当年的15.8亿美元增长到2030年的110.4亿美元。

2015年在德国汉诺威贸易博览会上推出的ABB YuMi 14轴双臂协作机器人，改变了机器人和自动化世界。它专为小部件装配等需要高精度和灵活性的精细操作而设计。YuMi的双臂可以共同或独立工作，使其能够执行通常需要多个机器人或人类操作员的复杂任务。

ABB YuMi

英国的Q5D公司最近也推出了其首款五轴数控增材制造机器人单元——CY1000。CY1000是一个独立式的机器人单元，可以在增材制造过程中使用裸线或绝缘线，从而淘汰了沉重、昂贵且可能不可靠的电线束。通过在机器中增加两个轴，实现五个自由度，他们能够以更精确的方式构建结构并铺设电导体。这种独特的机器人可以在制造过程中同时进行布线作业。

Q5D的CY1000机器人单元是增材制造领域的一次重大创新。它不仅提高了电线束装配的自动化水平，还为未来电子产品的自动化布线铺平了道路。该原型可能成为未来电子产品线束自动化的模型。

Q5D的CY1000机器人单元

协作机器人的主要优势在于它们能够执行重复性高、危险或对人类不友好的任务，同时也能在更加复杂和精细的操作中发挥作用。在许多行业中，例如汽车、电子、食品和药品制造，协作机器人已经开始承担起组装、包装、检查和搬运等多种任务。它们的多功能性和易于部署的特性，使得企业能够更快地响应市场变化和客户需求。这种人机共处的工作方式不仅提高了工作效率，还增强了工作环境的灵活性。工人可以在需要时亲自介入操作，实现更细致的控制和更高效的工作流程。

协作机器人：安全是重中之重

关于协作机器人，首要考虑的问题往往是：它们是否安全地与人类共同工作？2016年发布的ISO/TS 15066是一个里程碑，它为协作机器人的安全运行提供了详尽的国际标准。这些标准包括机器人的功率、速度和力量限制，所需的安全控制系统，人机工程学，操作员培训，以及必要的风险评估。通过遵循这些标准，制造商能够设计出既能高效协作又能确保人类同事安全的机器人。

安全是协作机器人领域的重中之重。持续的创新和改进将引领协作机器人迈向更加智能和安全的未来。因此，为了确保协作机器人在快速变化的工厂自动化环境中既安全又能与人类高效协作，需要考虑以下四个关键方面：

• 感知能力：高级传感器使得协作机器人能够实时感知周围环境，包括人类同事的位置和行动。这种感知能力是实现安全协作的基础。
  

• 智能决策：借助人工智能，这些机器人可以做出快速反应，有效避免潜在风险，增强安全保障。
  

• 力量限制：通过对机械臂的力量和速度进行限制，确保即使发生意外接触也能最大程度地降低造成的伤害。
  

• 多模态交互：除了物理操作界面，语音和手势控制等多模态交互方式使得工人更容易与机器人沟通和协作。

在这个自动化不断演进的时代，协作机器人的智能化和自主性正成为关键趋势。随着人工智能和机器学习技术的持续发展，协作机器人的智能化程度也在不断提升，未来的协作机器人将更加独立地学习和适应，能够自动执行更复杂的任务。此外，随着物联网（IoT）技术的日益普及，协作机器人将更紧密地整合入整个生产流程和供应链中，实现更加高效的数据分析和资源优化，从而推动制造业向更智能、更高效的方向发展。

结语

在劳动力成本上升、劳动力短缺，以及提高生产率的持续需求的大环境下，协作机器人展现出巨大的成长潜力。ISO/TS 15066标准的引入和近二十年来对协作机器人的深入研究与应用，这些标准和经验的累积使得协作机器人的应用更加安全和有效，同时也推动了这些系统的不断完善。

展望未来，协作机器人的更多采用预示着制造业将更加智能、灵活和人性化。伴随着技术的不断进步和应用领域的不断拓宽，协作机器人无疑将在未来的工业生产中扮演越来越重要的角色，成为制造业的一大支柱。这不仅改善了生产效率和工作环境，还为整个制造业的未来发展开辟了新的可能性。

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