【干货分享】在工业领域，未来是工业机器人的天下

工业机器人

industrial robot

工业机器人的发展速度有目共睹，只能用飞速发展来形容。短短十年时间，我国工业机器人保有数量突破百万级。为何工业机器人如此突飞猛进？因为工业机器人的优势明显。

工业机器人可编程，支持多自由度运动，应用更加灵活。尽管不如人类好，但工业机器人比工业自动化中常用的许多特殊机器（专门为一类工业应用设计的机电集成方案或客户定制的机电集成方案）灵活得多。当工业应用变化不大时，机器人可以重新编程以满足新的需求，而无需在硬件上进行大量投资。但相应的，它们的相对不足将是效率。毕竟，特殊计划是针对某个应用定制的。因此，尽管牺牲了通用性，但效率的优化已经完成，并且可以在客户非常关心的输出指标中很好地完成。

工业机器人通常可以达到小于0.1 mm的运动精度（指重复运动到该点的精度），抓取重量高达1吨的物体，并将自身伸展至3或4米。尽管这样的性能无法轻松完成苹果手机上的某些“疯狂”处理要求，但它足以成功完成大多数工业应用程序的任务。随着机器人性能的逐步提高,，一些以前不可能完成的任务变得可行（例如激光焊接或切割，需要特殊的高精度设备来引导激光的方向，但随着机器人精度的提高，现在可以用机器人自身的精确运动来代替）。然而，与高精度数控机床、激光校准设备或特殊环境（高温或超低温）等传统高质量设备相比，工业机器人仍然遥不可及。

传统的工业机器人是在笼子里工作的，因为它非常危险（想象一个人拿着几十公斤或几百公斤的东西，以每秒四米的速度摇晃着，没有人想自己去）。主要原因是基于成本和技术考虑，通用机器人不会集成额外的传感器来感知外部特殊情况（如突然被触摸）。根据人类日复一日编写的程序，它只会“愚蠢地”移动，除非有外部信号告诉它停止。因此，通常的方案是为机器人配备一个笼子。当笼门打开时，机器人收到信号后自动停止。

考虑到安全性，自然会给机器人的集成带来很多额外的成本。笼子可能不贵，但毕竟我们必须仔细考虑生产线的布局，增加生产面积，改变人机合作的方式，因此，最近受到更多关注的工业机器人以与人安全工作而“自豪”，如反思机器人学的巴克斯特、RP系列通用机器人、，以及许多传统工业巨头机器人（方丈、库卡、安川等）的半概念和半成品机器人。从工业需求的角度来看，在通过传统工业机器人解决了精度、速度、重量等自动化要求后，真正开始满足人机安全协作的时候到了。

传统机器人的工作本质是不断地一个接一个地穿过路径点，同时接收或定义I/O外围设备的标志（与其他配置（如固定装置、运输线等）合作）。引导机器人这样做的过程是为机器人编程。几乎所有领先的公司都有自己的编程语言和环境，这要求机器人操作员参与学习和培训。当机器人的应用范围扩大时，这一成本开始显现。

首先，工业机器人在四十年前开始大规模地这样做。当时，还没有先进的主流编程概念，例如目标对象，这些概念现在已经广为人知并得到广泛认可。其次，在萌芽阶段，其自身的技术将不可避免地与竞争对手不同，因为维护一种编程方法是可以理解的；第三，因为其大客户往往是传统工业客户，如大型汽车制造商。这些客户是稳定的。当然，他们不希望自己的机器人在几年内实现增长，也不希望改变编程方法。他们不得不丢掉几十年的经验，花大量的钱再次进行培训和学习。

我们之所以把智能放在最后一点，是因为与当前市场对机器人的主流需求（即强劲、快速和准确）相比，它还不是最迫切的需求。这也反映了传统工业机器人的优点（努力工作，质量和数量，一个好工人）和缺点（但太“愚蠢”，老得可以教）。

然而，这并不意味着智力不重要；相反，公司已经开始投资于技术。例如，如何让机器人更好地理解人们的指挥意图，相对自主地理解和计划任务，而不让人们告诉你如何逐点进行；如何使机器人在周边环境变化时自动适应（光线变暗，影响图像识别，传送带上的物品损坏，需要特殊处理）；如何通过触觉、视觉和听觉感知等来评估零件的装配质量。