http://kadhoai.com.cn 2026-04-27 07:11:43 來源:Universal Robots CTO觀點文章
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、yidongfangbian,qienenggouzhongxinbianchengyijiejuexinderenwu,kebangzhuqiyetiaozhengshixiangenggaojidexiaopiliangjiagongshengchan,congeryingduiduanqishengchandetiaozhan。zaimeiguo,qichechanyeyingyongjiqirendeshuliangyijiuzhanjuyue65%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:無wu需xu再zai依yi賴lai熟shu練lian的de程cheng序xu員yuan,這zhe種zhong新xin型xing機ji器qi人ren配pei備bei了le平ping板ban尺chi寸cun的de觸chu摸mo屏ping用yong戶hu界jie麵mian,用yong戶hu可ke通tong過guo在zai屏ping幕mu上shang指zhi示shi動dong作zuo來lai操cao控kong機ji械xie手shou臂bi。或huo者zhe,通tong過guo輕qing鬆song把ba持chi機ji械xie手shou臂bi,向xiang它ta展zhan示shi所suo需xu的de運yun動dong路lu徑jing。該gai界jie麵mian符fu合he多duo數shu工gong業ye傳chuan感gan器qi和he可ke編bian程cheng邏luo輯ji控kong製zhi器qi(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)公gong司si對dui此ci可ke謂wei深shen有you體ti會hui。新xin型xing合he作zuo機ji器qi人ren具ju有you用yong戶hu指zhi導dao直zhi觀guan,以yi及ji精jing確que度du高gao的de特te點dian,這zhe給gei奧ao迪di康kang留liu下xia了le深shen刻ke的de印yin象xiang。奧ao迪di康kang需xu要yao機ji動dong性xing高gao的de機ji器qi人ren來lai幫bang助zhu其qi實shi現xian短duan期qi生sheng產chan的de經jing濟ji收shou益yi。在zai醫yi學xue工gong程cheng迅xun速su發fa展zhan的de今jin天tian,生sheng產chan工gong藝yi也ye隨sui之zhi不bu斷duan改gai進jin,而er助zhu聽ting器qi型xing號hao也ye更geng為wei廣guang泛fan,這zhe使shi得de企qi業ye需xu要yao應ying用yong機ji器qi人ren來lai實shi現xian規gui模mo更geng小xiao的de批pi量liang生sheng產chan。

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,Cascina並(bing)未(wei)料(liao)想(xiang)到(dao)能(neng)夠(gou)使(shi)用(yong)機(ji)器(qi)人(ren)來(lai)完(wan)成(cheng)這(zhe)項(xiang)工(gong)作(zuo),但(dan)是(shi)在(zai)自(zi)己(ji)的(de)工(gong)廠(chang)親(qin)眼(yan)觀(guan)看(kan)了(le)機(ji)器(qi)人(ren)的(de)實(shi)地(di)演(yan)示(shi)之(zhi)後(hou),這(zhe)家(jia)雞(ji)蛋(dan)企(qi)業(ye)很(hen)快(kuai)就(jiu)意(yi)識(shi)到(dao)應(ying)用(yong)機(ji)器(qi)人(ren)的(de)好(hao)處(chu)。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Cascina工(gong)廠(chang)車(che)間(jian)布(bu)局(ju)在(zai)規(gui)劃(hua)之(zhi)初(chu)並(bing)未(wei)預(yu)料(liao)到(dao)要(yao)容(rong)納(na)單(dan)獨(du)的(de)機(ji)器(qi)人(ren)自(zi)動(dong)化(hua)設(she)備(bei),因(yin)此(ci)一(yi)個(ge)可(ke)以(yi)在(zai)不(bu)同(tong)的(de)工(gong)作(zuo)任(ren)務(wu)之(zhi)間(jian)快(kuai)速(su)移(yi)動(dong)的(de)便(bian)攜(xie)式(shi)機(ji)器(qi)人(ren)對(dui)這(zhe)家(jia)意(yi)大(da)利(li)雞(ji)蛋(dan)經(jing)銷(xiao)企(qi)業(ye)來(lai)說(shuo)就(jiu)至(zhi)關(guan)重(zhong)要(yao)了(le)。
安全第一
zaihenchangyiduanshijiannei,anquanwentiyizhishijiqirenshiyanshiyanfagongzuoderedianhezhuyaotuidongli。kaolvdaoyurenleiyiqixiezuodeanquanxing,xinyidaigongyejiqirenyouqiuxingguanjie、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。
新(xin)型(xing)機(ji)器(qi)人(ren)可(ke)代(dai)替(ti)人(ren)類(lei)員(yuan)工(gong)進(jin)行(xing)繁(fan)重(zhong)的(de)重(zhong)複(fu)勞(lao)動(dong),從(cong)而(er)解(jie)放(fang)了(le)一(yi)至(zhi)兩(liang)名(ming)先(xian)前(qian)須(xu)手(shou)工(gong)完(wan)成(cheng)這(zhe)一(yi)工(gong)作(zuo)的(de)員(yuan)工(gong)。這(zhe)些(xie)員(yuan)工(gong)現(xian)在(zai)已(yi)被(bei)安(an)排(pai)到(dao)了(le)工(gong)廠(chang)其(qi)他(ta)的(de)崗(gang)位(wei)上(shang)。由(you)於(yu)工(gong)廠(chang)的(de)包(bao)裝(zhuang)裝(zhuang)置(zhi)上(shang)沒(mei)有(you)足(zu)夠(gou)的(de)空(kong)間(jian)來(lai)隔(ge)離(li)機(ji)器(qi)人(ren),因(yin)此(ci)部(bu)署(shu)協(xie)作(zuo)機(ji)器(qi)人(ren)極(ji)大(da)的(de)簡(jian)化(hua)了(le)裝(zhuang)置(zhi)並(bing)降(jiang)低(di)了(le)成(cheng)本(ben)。
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wei330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”。
zhexiepingzijunyizhenkongfangshixiqibingbeianquanzhuansong,meiyourenheguashanghuohualuodefengxian。erjiqirendelingqiaoxingzaiciqizhezhiguanzhongyaodezuoyong,yinweizhexiepingzixingzhuanggeyi、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
yishangshixinyidaijiqirenchenggongyingduichuantongjiqirenyiwangweinengjiejuedexianshitiaozhandebufenyingyongshili。yitandaorenleixiezuoheshengchandelinghuoxing,chuantonggongyejiqirendegongnengbixuzaijihusuoyoucengmianshangdoujinxingshengji:conggudinganzhuangdaokezhongxinanzhi,congzhouqixingzhongfuderenwudaopinfanbianhuaderenwu,congjianxielianjiedaochixulianjie,congyurenleimeiyouhudongdaoyugongrenpinfanxiezuo,congkongjiangelidaokongjiangongxiang,yijicongshunianshixianyinglidaojiejinjishidetouzihuibaodengdeng。zaibujiudejianglai,jiqirenjishuzheyixinxinglingyujianghuichuxiangengduodexinfazhan,zhejiangbuduangaibianwomendegongzuofangshijiyujishuhudongdefangshi。
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。
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* 英文原文刊登於《InTech雜誌》