這是生產車間中常見的情景
，有時會讓人聯想到馬戲團中馴養猛獸的場景：關在鐵籠子裏的焊接機器人。實際上機器人在保護區外也能承擔更多的任務。比如托舉運物穿越車間
，然後準確放在目標位置上；或huo是shi協xie助zhu生sheng產chan員yuan工gong置zhi入ru薄bo膜mo和he橡xiang膠jiao密mi封feng件jian
，拚pin裝zhuang組zu件jian，將jiang輪lun軸zhou準zhun確que固gu定ding在zai底di盤pan上shang。為wei了le讓rang人ren與yu機ji器qi互hu相xiang接jie近jin而er不bu會hui產chan生sheng危wei險xian，還hai需xu解jie決jue機ji器qi人ren在zai移yi動dong及ji安an全quan性xing能neng方fang麵mian的de一yi些xie難nan題ti。“對於機器人來說，要求它們必須能夠很好地理解人類的行為。”位於奧地利斯太爾的生產應用研究企業Profactor公司技術總經理Andreas Pichler強調。

　　那麼怎樣才能讓這些“鐵皮同事”變得更加聰明呢？在Pichler看來，首先要能夠迅速感知周邊的工作環境：“我們設計了一套計算程序，采用一台攝像機作為掃描設備。”Pichler說(shuo)。但(dan)這(zhe)台(tai)設(she)備(bei)並(bing)不(bu)是(shi)進(jin)行(xing)拍(pai)照(zhao)
，而(er)是(shi)實(shi)時(shi)對(dui)識(shi)別(bie)出(chu)來(lai)的(de)物(wu)體(ti)進(jin)行(xing)建(jian)模(mo)。要(yao)想(xiang)實(shi)現(xian)這(zhe)一(yi)點(dian)，就(jiu)必(bi)須(xu)將(jiang)拍(pai)攝(she)的(de)圖(tu)像(xiang)和(he)攝(she)像(xiang)機(ji)的(de)移(yi)動(dong)路(lu)徑(jing)組(zu)合(he)起(qi)來(lai)。Profactor的(de)研(yan)發(fa)工(gong)程(cheng)師(shi)與(yu)寶(bao)馬(ma)斯(si)太(tai)爾(er)工(gong)廠(chang)正(zheng)在(zai)合(he)作(zuo)開(kai)展(zhan)一(yi)個(ge)項(xiang)目(mu)
，在(zai)發(fa)動(dong)機(ji)裝(zhuang)配(pei)工(gong)序(xu)中(zhong)運(yun)用(yong)移(yi)動(dong)圖(tu)形(xing)處(chu)理(li)技(ji)術(shu)，一(yi)台(tai)輔(fu)助(zhu)機(ji)器(qi)人(ren)協(xie)助(zhu)裝(zhuang)配(pei)線(xian)上(shang)的(de)工(gong)人(ren)，將(jiang)軸(zhou)瓦(wa)安(an)裝(zhuang)在(zai)連(lian)杆(gan)大(da)端(duan)軸(zhou)承(cheng)上(shang)。

　　目mu前qian
，寶bao馬ma斯si太tai爾er工gong廠chang正zheng在zai全quan力li開kai發fa符fu合he工gong效xiao學xue的de視shi覺jiao化hua技ji術shu。隻zhi要yao工gong人ren伸shen手shou到dao滑hua槽cao裏li去qu拿na軸zhou瓦wa，係xi統tong就jiu會hui識shi別bie出chu這zhe個ge軸zhou瓦wa可ke以yi放fang在zai哪na種zhong連lian杆gan大da端duan軸zhou承cheng上shang。攝she像xiang機ji會hui實shi時shi發fa現xian工gong人ren伸shen手shou拿na取qu的de動dong作zuo，同tong時shi彩cai色se光guang束shu投tou影ying儀yi會hui在zai瞬shun間jian迅xun速su顯xian示shi軸zhou瓦wa可ke以yi放fang在zai哪na些xie連lian杆gan上shang。目mu前qian，這zhe種zhong視shi覺jiao輔fu助zhu裝zhuang配pei技ji術shu已yi經jing完wan成cheng了le初chu步bu測ce試shi，結jie果guo令ling人ren鼓gu舞wu，不bu過guo“這個項目還不夠成熟。”Pichler說道。

　　機器手

　　首要任務是安全

　　對於協助工人工作的輔助機器人而言
，安全與否十分重要。丹麥工業機器人製造商Universal Robots（ 優傲機器人）gongsishejilelianggenjiqirenqinglianghuajixiebi，tamenkeyizaihezuomoshixiashizhongyiyidingdelidujinxingcaozuo。ruguojixiebiyudaozuli，kongzhixitonghuiliketingzhiyidong。juchangjiazijijieshao
， 在其全球售出的2000台Universal機器人中
，大約80% 可以在沒有防護圍欄的情況下設置在操作人員身邊進行工作。“ 我們從未遇到因為我們的機器人而發生事故或其他安全故障的情況。”Universal Robots公司CEO Enrico Krog Iversen信心滿滿地說道。根據廠家的數據，機器人的兩根機械臂都能滿足歐洲EN ISO 10218-1:2011標準的安全要求。對Iversen 來說， 由(you)於(yu)產(chan)品(pin)日(ri)益(yi)個(ge)人(ren)化(hua)，再(zai)加(jia)上(shang)人(ren)口(kou)結(jie)構(gou)的(de)變(bian)化(hua)以(yi)及(ji)由(you)此(ci)帶(dai)來(lai)的(de)專(zhuan)業(ye)人(ren)員(yuan)匱(kui)乏(fa)的(de)問(wen)題(ti)，要(yao)求(qiu)不(bu)斷(duan)研(yan)發(fa)生(sheng)產(chan)輔(fu)助(zhu)用(yong)的(de)輕(qing)量(liang)化(hua)機(ji)器(qi)人(ren)。不(bu)過(guo)，自(zi)動(dong)化(hua)程(cheng)度(du)的(de)提(ti)高(gao)又(you)會(hui)導(dao)致(zhi)工(gong)藝(yi)流(liu)程(cheng)更(geng)加(jia)複(fu)雜(za)。要(yao)想(xiang)讓(rang)生(sheng)產(chan)員(yuan)工(gong)適(shi)應(ying)製(zhi)造(zao)工(gong)藝(yi)的(de)這(zhe)種(zhong)變(bian)化(hua)，就(jiu)必(bi)須(xu)將(jiang)他(ta)們(men)從(cong)單(dan)一(yi)的(de)標(biao)準(zhun)任(ren)務(wu)和(he)體(ti)力(li)勞(lao)動(dong)中(zhong)解(jie)放(fang)出(chu)來(lai)。“輕量化機器人操作起來安全、靈活、簡便，而且成本較低
，大多數生產型企業都可以對自己的生產線進行升級改造

，使其適應未來發展的需要。”Universal Robots 公司CEO Iversen介紹說。

　　至於如何在批量生產中實現人機合作， 可以在大眾公司的薩爾茨吉特（Salzgitter）工廠中窺見一斑。在汽缸蓋的裝配環節
，UR機(ji)器(qi)人(ren)可(ke)以(yi)無(wu)需(xu)防(fang)護(hu)罩(zhao)
，在(zai)協(xie)作(zuo)運(yun)行(xing)模(mo)式(shi)下(xia)將(jiang)電(dian)熱(re)塞(sai)放(fang)入(ru)難(nan)以(yi)達(da)到(dao)的(de)汽(qi)缸(gang)蓋(gai)中(zhong)。項(xiang)目(mu)負(fu)責(ze)人(ren)介(jie)紹(shao)，該(gai)項(xiang)目(mu)的(de)首(shou)要(yao)目(mu)的(de)是(shi)幫(bang)助(zhu)員(yuan)工(gong)擺(bai)脫(tuo)不(bu)符(fu)合(he)工(gong)效(xiao)學(xue)的(de)工(gong)作(zuo)流(liu)程(cheng)。此(ci)外(wai)，寶(bao)馬(ma)公(gong)司(si)的(de)美(mei)國(guo)Spartanburg工廠也在2013年底安裝了四台UR機(ji)器(qi)人(ren)
，直(zhi)接(jie)和(he)生(sheng)產(chan)員(yuan)工(gong)協(xie)同(tong)工(gong)作(zuo)。員(yuan)工(gong)們(men)不(bu)再(zai)需(xu)要(yao)用(yong)手(shou)壓(ya)輥(gun)將(jiang)隔(ge)音(yin)防(fang)潮(chao)薄(bo)膜(mo)固(gu)定(ding)在(zai)車(che)門(men)內(nei)側(ce)，這(zhe)份(fen)費(fei)力(li)的(de)工(gong)作(zuo)現(xian)在(zai)完(wan)全(quan)由(you)機(ji)器(qi)人(ren)接(jie)管(guan)過(guo)來(lai)。

　　新技術的到來

　　車輛後軸驅動係統的裝配特點是對精準度、minruidejianbielihelidudeyaoqiujigao。zaizhezhongyaoqiujigaodehuanjingxia
，jiqirennengfoukekaodixietonggongzuo，zhuanjiamenduiciyijianbuyi。meisaidesixiwangxiangxidilejiezhefangmiandeqingkuang

，yinciwunianqianzaiaisilingen（Esslingen）附近的麥廷根（Mettingen）裝配工廠中安裝了一台輕量化機器人
，其機械臂是由德國航空航天中心（DLR）專為太空用途而研發的。梅賽德斯的裝配專家與來自奧格斯堡的機器人與自動化專業企業庫卡公司（Kuka）合(he)作(zuo)，將(jiang)這(zhe)位(wei)鐵(tie)皮(pi)同(tong)事(shi)集(ji)成(cheng)設(she)置(zhi)在(zai)麥(mai)廷(ting)根(gen)工(gong)廠(chang)生(sheng)產(chan)車(che)間(jian)內(nei)五(wu)條(tiao)車(che)軸(zhou)裝(zhuang)配(pei)線(xian)中(zhong)的(de)一(yi)條(tiao)上(shang)。在(zai)設(she)計(ji)機(ji)械(xie)及(ji)驅(qu)動(dong)技(ji)術(shu)裝(zhuang)置(zhi)時(shi)，他(ta)們(men)考(kao)慮(lv)到(dao)要(yao)確(que)保(bao)機(ji)器(qi)人(ren)能(neng)夠(gou)靈(ling)活(huo)、敏銳地對裝配任務做出反應
，並相應調整自己的動作。

　　新技術

　　對庫卡公司而言，工業用工作輔助係統是他們在進一步實現裝配線自動化道路上邁出的重要一步。“ 靈敏的輕量化機器人肯定是在通向工業4.0道路上的一塊巨大而重要的基石。”庫卡係統有限責任公司管理委員會主席Frank Klingemann強調。他們自主研發的輕量化機器人“LBR iiwa”擁(yong)有(you)七(qi)根(gen)軸(zhou)，活(huo)動(dong)起(qi)來(lai)異(yi)常(chang)靈(ling)活(huo)
，並(bing)配(pei)備(bei)了(le)位(wei)置(zhi)和(he)柔(rou)韌(ren)性(xing)控(kong)製(zhi)係(xi)統(tong)，它(ta)與(yu)人(ren)的(de)胳(ge)膊(bo)十(shi)分(fen)相(xiang)似(si)。其(qi)工(gong)作(zuo)輔(fu)助(zhu)係(xi)統(tong)由(you)軟(ruan)件(jian)控(kong)製(zhi)
，對(dui)於(yu)非(fei)常(chang)敏(min)感(gan)的(de)拚(pin)接(jie)過(guo)程(cheng)，多(duo)個(ge)傳(chuan)感(gan)器(qi)，其(qi)中(zhong)包(bao)括(kuo)集(ji)成(cheng)在(zai)七(qi)根(gen)軸(zhou)中(zhong)的(de)關(guan)節(jie)力(li)矩(ju)傳(chuan)感(gan)器(qi)，可(ke)以(yi)通(tong)過(guo)編(bian)程(cheng)來(lai)調(tiao)節(jie)敏(min)感(gan)度(du)。即(ji)使(shi)在(zai)狹(xia)窄(zhai)的(de)裝(zhuang)配(pei)場(chang)合(he)裏(li)，由(you)於(yu)這(zhe)台(tai)機(ji)器(qi)人(ren)具(ju)有(you)碰(peng)撞(zhuang)識(shi)別(bie)功(gong)能(neng)，因(yin)此(ci)可(ke)以(yi)確(que)保(bao)移(yi)動(dong)到(dao)目(mu)標(biao)位(wei)置(zhi)。

　　靈活敏感的機器人用途多種多樣。無論是衝壓車間、白車身車間
、噴(pen)漆(qi)車(che)間(jian)或(huo)是(shi)最(zui)終(zhong)裝(zhuang)配(pei)車(che)間(jian)
，都(dou)可(ke)以(yi)使(shi)人(ren)和(he)機(ji)器(qi)人(ren)的(de)優(you)勢(shi)結(jie)合(he)在(zai)一(yi)起(qi)，並(bing)互(hu)相(xiang)彌(mi)補(bu)對(dui)方(fang)的(de)弱(ruo)點(dian)。從(cong)庫(ku)卡(ka)公(gong)司(si)的(de)角(jiao)度(du)來(lai)看(kan)
，由(you)於(yu)輕(qing)量(liang)化(hua)機(ji)器(qi)人(ren)的(de)靈(ling)敏(min)度(du)和(he)敏(min)感(gan)性(xing)非(fei)常(chang)高(gao)，因(yin)此(ci)是(shi)生(sheng)產(chan)員(yuan)工(gong)的(de)完(wan)美(mei)好(hao)幫(bang)手(shou)。原(yuan)先(xian)那(na)些(xie)難(nan)以(yi)自(zi)動(dong)化(hua)的(de)
、bufuhegongxiaoxueyaoqiudeshougongzuoyehuanjie，rujinzhixujiaodichengbenbiankeshixianzidonghua。zheyangbujinkeyijiangditouzifengxian
，erqiehainengjiangdihongguanjingjichengbenhesuandenandu。“主要優點是，裝配係統和設備不僅能夠升級、擴展和轉換，而且可以針對工作地點的產量波動做出反應。”Klingemann總結道。

　　在車身製造領域，重物傳送已經被整合到高速裝配線的材料流當中。目前得到廣為應用的是懸掛在傳統鋼製吊軌中的重載行車係統。

　　機器人取代吊掛運輸機

　　而如今出現了其他方案。比如說鋁合金模塊結構的升降操縱器，可以手動運送最高1噸重的物體。來自Wiehl的行車專業公司Eepos與yu弗fu勞lao恩en霍huo夫fu協xie會hui的de研yan究jiu人ren員yuan合he作zuo，研yan製zhi出chu一yi套tao帶dai電dian動dong平ping衡heng控kong製zhi裝zhuang置zhi的de操cao作zuo係xi統tong。他ta們men設she置zhi了le一yi台tai示shi範fan設she備bei，可ke以yi通tong過guo類lei似si操cao縱zong杆gan的de裝zhuang置zhi，以yi柔rou和he的de壓ya力li來lai回hui移yi動dong一yi輛liang被bei吊diao起qi來lai的de小xiao型xing汽qi車che。人ren施shi加jia在zai懸xuan吊diao重zhong物wu上shang的de移yi動dong命ming令ling和he力li度du被bei力li矩ju傳chuan感gan器qi記ji錄lu下xia來lai，並bing由you控kong製zhi係xi統tong轉zhuan化hua為wei相xiang應ying的de動dong作zuo。

　　噴塗

　　設備所采用的提升臂來自慕尼黑工大的一個研究項目。該項目的目的是利用協作輔助機器人，實現符合工效學的、靈(ling)活(huo)的(de)材(cai)料(liao)輸(shu)送(song)
，項(xiang)目(mu)合(he)作(zuo)夥(huo)伴(ban)包(bao)括(kuo)大(da)眾(zhong)公(gong)司(si)及(ji)其(qi)他(ta)多(duo)家(jia)專(zhuan)業(ye)公(gong)司(si)。利(li)用(yong)新(xin)型(xing)的(de)升(sheng)降(jiang)操(cao)縱(zong)器(qi)

，在(zai)整(zheng)個(ge)移(yi)動(dong)的(de)過(guo)程(cheng)中(zhong)，操(cao)作(zuo)人(ren)員(yuan)隻(zhi)會(hui)感(gan)受(shou)到(dao)係(xi)統(tong)的(de)柔(rou)和(he)反(fan)應(ying)，並(bing)且(qie)沒(mei)有(you)發(fa)動(dong)機(ji)的(de)頓(dun)挫(cuo)感(gan)。“這在工效學方麵是前所未有的。”汽車零部件供應商Eepos公司總經理之一的Friedhelm Mücher證實。

　　新技術的優勢十分明顯：工(gong)件(jian)懸(xuan)吊(diao)在(zai)可(ke)編(bian)程(cheng)控(kong)製(zhi)的(de)軌(gui)道(dao)上(shang)勻(yun)速(su)前(qian)進(jin)
，由(you)操(cao)作(zuo)人(ren)員(yuan)直(zhi)觀(guan)地(di)引(yin)導(dao)到(dao)目(mu)的(de)地(di)
，不(bu)會(hui)嚴(yan)重(zhong)偏(pian)離(li)預(yu)定(ding)軌(gui)跡(ji)。在(zai)關(guan)鍵(jian)位(wei)置(zhi)，控(kong)製(zhi)程(cheng)序(xu)會(hui)產(chan)生(sheng)所(suo)謂(wei)的(de)虛(xu)擬(ni)牆(qiang)和(he)移(yi)動(dong)障(zhang)礙(ai)，確(que)保(bao)材(cai)料(liao)能(neng)夠(gou)準(zhun)確(que)地(di)送(song)達(da)目(mu)的(de)地(di)。輕(qing)鬆(song)地(di)移(yi)動(dong)重(zhong)物(wu)，不(bu)僅(jin)能(neng)夠(gou)提(ti)高(gao)材(cai)料(liao)流(liu)的(de)速(su)度(du)，而(er)且(qie)可(ke)以(yi)讓(rang)年(nian)長(chang)的(de)員(yuan)工(gong)輕(qing)而(er)易(yi)舉(ju)地(di)操(cao)作(zuo)沉(chen)重(zhong)的(de)部(bu)件(jian)。“人機合作方案的發展勢頭會越來越強。”Mücher充滿信心地說。