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協(xié)作機(jī)器人與工業(yè)機(jī)器人對比各有哪些好處

工業(yè)機(jī)器人的發(fā)展公元前3世紀(jì)已經(jīng)開始，時(shí)至今日，機(jī)器人深入到不同的行業(yè)、不同的領(lǐng)域，也開始有焊接機(jī)器人或者是并聯(lián)機(jī)器人等細(xì)分，而近幾年協(xié)作機(jī)器人也開始逐漸發(fā)展。觀察機(jī)器人發(fā)展的幾個(gè)階段，可以看到機(jī)器人的需求在不斷變化。在機(jī)器人發(fā)展的開始階段，工業(yè)機(jī)器人可能是自動(dòng)化改造所需要的一個(gè)產(chǎn)品，所以它的結(jié)構(gòu)上甚至沒有做到全球產(chǎn)品化統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)。而到第二個(gè)階段，產(chǎn)品全球化的特征非常明顯，結(jié)構(gòu)的種類相對已經(jīng)穩(wěn)定了，并且結(jié)構(gòu)的形態(tài)也趨于基本上以6軸、4軸碼垛、Scara幾種形式為主。應(yīng)用行業(yè)也比較集中，絕大部分集中在汽車行業(yè)上。第三個(gè)階段，行業(yè)的應(yīng)用越來越細(xì)分、越來越分化。在它的產(chǎn)品結(jié)構(gòu)趨于穩(wěn)定的前提下，硬件的發(fā)展趨勢已經(jīng)趨同了，計(jì)算能力大部分都夠用，同時(shí)導(dǎo)致應(yīng)用軟件非常豐富化，可以開發(fā)出各種針對應(yīng)用場景而不同的功能模塊。機(jī)器人行業(yè)目前處在第三階段，在未來進(jìn)化到第四階段，會(huì)加入一些人工智能的應(yīng)用，比如神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)算法等等，會(huì)逐漸讓機(jī)器人的使用越來越智能化。但需求方想要的是什么樣的協(xié)作機(jī)器人？節(jié)卡在最近一次報(bào)告中表示，曾針對一些終端客戶和系統(tǒng)集成商都做了一些調(diào)研后發(fā)現(xiàn)，隨著機(jī)器人的應(yīng)用程度加深，企業(yè)對于機(jī)器人的理解和要求也在提升。集成商其實(shí)更多顧慮的是幾點(diǎn)：能是通用機(jī)器人，尤其是零部件通用；備貨沒有什么壓力；安裝簡單，無需大量的重型設(shè)備就可以安裝；調(diào)試工程師需求更少；集成商的成本利潤空間更大。終端用戶想要的更多是：產(chǎn)品代次數(shù)穩(wěn)定，投資壓力小；維護(hù)成本低；安全且占地面積小。因此大多數(shù)企業(yè)都開始根據(jù)用戶需求考慮，機(jī)器人能否做到，對終端用戶不同的人員希望多用途和移動(dòng)工位，能遠(yuǎn)程操控，傻瓜式編程，無需專業(yè)，安全，不會(huì)碰到人、不會(huì)傷人，資金成本低、部署時(shí)間低，切換產(chǎn)品的產(chǎn)線可以重復(fù)利用，降低最終用戶的成本。因此協(xié)作機(jī)器人開展了新一輪的自動(dòng)化發(fā)展的方向，并逐漸開始跟傳統(tǒng)的工業(yè)機(jī)器人有更大的差異。具體相較工業(yè)機(jī)器人和協(xié)作機(jī)器人，協(xié)作機(jī)器人與之差距還是存在，例如跟scara機(jī)器人對比，Scara機(jī)器人工作半徑比較小，編程量比較大，適用三關(guān)節(jié)快速的旋轉(zhuǎn)，通用的自動(dòng)化設(shè)備，一次性的投入也相對比較大。并聯(lián)機(jī)器人跟協(xié)作機(jī)器人相比，它的編程門檻比較高，它主要用來分揀，速度比較快，但是它的局限有一些，比如編程、輕負(fù)載的、需要可移動(dòng)工位的就受限。另外一些比較常見的，例如可能應(yīng)用于焊接、噴涂、加工、打磨、拋光、檢測等等應(yīng)用領(lǐng)域，但很多廠家都有自己的編程語言，工業(yè)機(jī)器人編程門檻比較高，需要經(jīng)過培訓(xùn)。從工業(yè)機(jī)器人軟件的體系長來講，大概分為三個(gè)大的部分：第一部分，核心的算法。比如運(yùn)動(dòng)學(xué)的控制與動(dòng)力學(xué)的控制，力的感知。第二部分，功能實(shí)現(xiàn)。就是行業(yè)的功能應(yīng)用，比如焊接、碼垛噴涂、打磨這些行業(yè)的應(yīng)用功能。第三部分，使得應(yīng)用更加便利的軟件化的東西，比如人機(jī)交互、3D仿真、其他的配套軟件的使用等等。對此，工業(yè)機(jī)器人老牌企業(yè)都在致力于，發(fā)展軟件、發(fā)展算法，使得工業(yè)機(jī)器人的使用更為便捷、更為容易一些，例如配天機(jī)器人等大多數(shù)工業(yè)機(jī)器人企業(yè)就大多做了三個(gè)方面的改變：第一個(gè)，在控制系統(tǒng)從硬件、到軟件、到算法做到自主研發(fā)；第二個(gè)，發(fā)展更多行業(yè)的工業(yè)應(yīng)用軟件包；第三個(gè)，發(fā)展3D的離線仿真軟件、離線編程系統(tǒng)。不斷拓展工業(yè)機(jī)器人領(lǐng)域后，配天機(jī)器人也在工業(yè)領(lǐng)域做到了： 1.絕對的路徑保持更強(qiáng)。對于工業(yè)機(jī)器人來講要求很過的一點(diǎn)是對軌跡精度的要求，實(shí)際我們機(jī)器人在示教的時(shí)候往往是在低速情況下示教的，在高速情況下有可能偏離原來示教的軌跡，因此需要可以保持在低速和高速情況下軌跡是一致的。 2.更高軌跡精度的快速軌跡生成。比如針對一個(gè)機(jī)器人能夠針對三個(gè)甚至四個(gè)工位的時(shí)候，只要示教其中一個(gè)工位的軌跡，其他三個(gè)工位的軌跡可以通過平移或者是旋轉(zhuǎn)就可以得到機(jī)器人的軌跡，這個(gè)是有利于快速去部署機(jī)器人、快速生產(chǎn)的一個(gè)算法。 3.焊接等主流工藝更豐富。不斷拓展的工業(yè)機(jī)器人工業(yè)包，形成了壓鑄、折彎、打磨、碼垛、焊縫跟蹤等協(xié)作機(jī)器人無法完成和取代的核心領(lǐng)域，同時(shí)使得每個(gè)工業(yè)領(lǐng)域的功能更豐富。但另一方面，部分領(lǐng)域確實(shí)需要人機(jī)協(xié)作，因?yàn)楣I(yè)機(jī)器人大多數(shù)時(shí)候確實(shí)需要一些圍欄的隔蔽，一次性的產(chǎn)線投入成本也比較高。協(xié)作機(jī)器人除了他們之前有一些特定的場合需要用到工業(yè)、Scara等等，還有一些特定場合需要協(xié)作的、需要人機(jī)互動(dòng)的，協(xié)作機(jī)器人就可以作為一些人機(jī)互動(dòng)的打磨、噴涂、拋光，還有一些人機(jī)協(xié)作的搬運(yùn)，還有更小面積的領(lǐng)域，比如有些碼垛企業(yè)也需要減少占地面積，協(xié)作機(jī)器人也可以做一些占地面積小的改變，因?yàn)閰f(xié)作機(jī)器人本身小，又安全，可以占地面積小，無需人機(jī)隔欄，這些場景的需求就會(huì)有協(xié)作機(jī)器人的產(chǎn)生。同時(shí)協(xié)作機(jī)器人在3C行業(yè)的應(yīng)用也證明了其有效性。3C行業(yè)像電子產(chǎn)品的點(diǎn)膠，協(xié)作機(jī)器人末端裝上一個(gè)視覺，大多數(shù)傳統(tǒng)企業(yè)前端是有一個(gè)人在工作，需要人把前端的組裝好，后端通過流水線流過來，機(jī)器人才能完成抓取，點(diǎn)膠，識(shí)別定位。主要問題在于工位機(jī)器人和人只能緊挨著隔了大概不到1米的間隙，也會(huì)有人員的操作或者機(jī)器人的操作，這樣就需要一個(gè)柔性的機(jī)器人，同時(shí)電子行業(yè)需要占地面積更小，因此更需要做一個(gè)更小的工位。還有電子設(shè)備的組裝，協(xié)作機(jī)器人也更加符合，協(xié)作機(jī)器人和人在產(chǎn)線上可以做成人機(jī)協(xié)作，也可以做成移動(dòng)工位，在某一個(gè)工位需要的時(shí)候切換，隨時(shí)可以推過去，同時(shí)做過兩個(gè)小時(shí)的調(diào)試馬上就可以上產(chǎn)線去用，效率極高。因此協(xié)作機(jī)器人大多在針對用戶的需求進(jìn)行創(chuàng)新，例如節(jié)卡機(jī)器人等企業(yè)都在致力于發(fā)展無線示教、圖形化編程技術(shù)、視覺安全防護(hù)等技術(shù)，并逐漸形成優(yōu)勢。還有一些拖拽示教技術(shù)、一體化關(guān)節(jié)技術(shù)、碰撞保護(hù)技術(shù)、機(jī)器人控制技術(shù)、高精度關(guān)節(jié)伺服控制技術(shù)、力控技術(shù)，協(xié)作機(jī)器人也在形成自身的技術(shù)優(yōu)勢。從市場數(shù)據(jù)上來看，現(xiàn)在國內(nèi)機(jī)器人的市場仍然還在逐步變大。國內(nèi)機(jī)器人2015年的時(shí)候僅僅1.5億人民幣，但到2019年各企業(yè)的數(shù)據(jù)卻都在翻番，基本上做了40余億。而協(xié)作機(jī)器人在2025年將會(huì)突破百億，2017年協(xié)作機(jī)器人才占到總機(jī)器人的4%，單從數(shù)據(jù)增長趨勢來看，2025年預(yù)計(jì)會(huì)占到34%，這樣的增長是翻倍的增長。在2014年到2017年，協(xié)作機(jī)器人的需求也是在全球范圍內(nèi)占到15%和22%，需求量都在增長。相較而言，因?yàn)榘l(fā)展更加完善，工業(yè)機(jī)器人仍然是我們智能制造產(chǎn)業(yè)非常急需的產(chǎn)品，工業(yè)機(jī)器人和協(xié)作機(jī)器人各具優(yōu)勢，只要能夠?qū)⒏髯灶I(lǐng)域的長處發(fā)揮到極致，同時(shí)找到合適的客戶，在穩(wěn)定的市場環(huán)境下，增長仍然不是問題。責(zé)任編輯；zl

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