協(xié)作機(jī)器人發(fā)展有哪些新趨勢(shì)和商機(jī)

電子發(fā)燒友網(wǎng)報(bào)道(文/吳子鵬)備受矚目的北京第24屆冬季奧運(yùn)會(huì)正式閉幕。本屆冬奧會(huì)不僅是一場(chǎng)冰雪上的體育盛會(huì)，同時(shí)也讓高科技產(chǎn)品大顯身手。據(jù)統(tǒng)計(jì)，有200多項(xiàng)高科技被應(yīng)用到北京冬奧會(huì)上，這其中協(xié)作機(jī)器人無疑是最搶鏡的一項(xiàng)。

北京冬奧會(huì)堪稱“機(jī)器人總動(dòng)員”，泡茶、送餐、帶路、消毒……這些炫酷的機(jī)器人不僅減少了人員間的近距離接觸，同時(shí)為賽事的舉辦提供了有力保障。所謂外行看熱鬧，內(nèi)行看門道。協(xié)作機(jī)器人借著北京冬奧會(huì)火遍全球，那么從業(yè)者會(huì)看到哪些趨勢(shì)和商機(jī)呢?

圍繞這個(gè)問題，電子發(fā)燒友網(wǎng)記者采訪到了Mobile Industrial Robots(以下簡(jiǎn)稱：MiR)自主移動(dòng)機(jī)器人中國(guó)區(qū)技術(shù)經(jīng)理劉志豪。他認(rèn)為，產(chǎn)業(yè)后續(xù)發(fā)展總體上將更加強(qiáng)調(diào)安全、靈活和復(fù)合，這是協(xié)作機(jī)器人能否應(yīng)用到更廣闊場(chǎng)景的關(guān)鍵。

機(jī)器人安全一直以來都是發(fā)展機(jī)器人的頭等要?jiǎng)?wù)，尤其是針對(duì)協(xié)作型機(jī)器人，人機(jī)交互的復(fù)雜場(chǎng)景下不容有失。為了引導(dǎo)機(jī)器人產(chǎn)業(yè)良性發(fā)展，政策標(biāo)準(zhǔn)層面也一直在積極地引導(dǎo)，《機(jī)器人安全總則》(GB/T 38244-2019)便對(duì)機(jī)器人的研發(fā)設(shè)計(jì)、生產(chǎn)制造、貯存運(yùn)輸、測(cè)試應(yīng)用等過程提出了基本的安全防護(hù)要求。而到了產(chǎn)業(yè)內(nèi)，各行業(yè)其實(shí)也會(huì)有自己的安全準(zhǔn)繩。

冬奧會(huì)向全民展示了更廣泛的機(jī)器人應(yīng)用，對(duì)產(chǎn)業(yè)后續(xù)發(fā)展必然有一定的帶動(dòng)作用。但劉志豪表示，對(duì)于安全性的強(qiáng)調(diào)不會(huì)改變，會(huì)進(jìn)一步的加強(qiáng)?！岸瑠W會(huì)上送餐、送物、引導(dǎo)、消毒、清廢等場(chǎng)景，而現(xiàn)實(shí)應(yīng)用中還會(huì)有更多類似的場(chǎng)景，這些場(chǎng)景的共同點(diǎn)是人機(jī)混雜，需要更高的安全標(biāo)準(zhǔn)。”他對(duì)此講到，“技術(shù)方面，機(jī)器人需實(shí)現(xiàn)緊急停車、區(qū)域切換、人員檢測(cè)和超速檢測(cè)。而功能方面，則應(yīng)做到區(qū)域屏蔽、安全限制速度、安全保護(hù)停車、移動(dòng)能力和系統(tǒng)緊急停車?！?/p>

從他的描述中，我們得知一些MiR為達(dá)到高安全性而做的工作。MiR是協(xié)作移動(dòng)機(jī)器人的領(lǐng)先制造商，致力于自主移動(dòng)機(jī)器人(AMR: Autonomous Mobile Robots)的研發(fā)和設(shè)計(jì)?！皬臋C(jī)器人項(xiàng)目立項(xiàng)開始，MiR一直將安全性放在第一位，去滿足相關(guān)的ISO標(biāo)準(zhǔn)，比如ISO/FDIS 3691-4這一新標(biāo)準(zhǔn)?！?/p>

在之前的CE認(rèn)證標(biāo)準(zhǔn)中，AGV被都?xì)w類在無人駕駛工業(yè)車輛的分類下，但對(duì)AMR缺乏安全規(guī)范的描述。對(duì)于移動(dòng)機(jī)器人行業(yè)，新標(biāo)準(zhǔn)帶來的最顯著的改變是，提出了新的安全架構(gòu)和安全功能要求以及更規(guī)范更全面的驗(yàn)證方法，對(duì)于核心元器件的要求更加嚴(yán)格。同時(shí)，從ISO/FDIS 3691-4標(biāo)準(zhǔn)的細(xì)節(jié)介紹也能夠看到，AMR被列入其中。

劉志豪指出，冬奧會(huì)上面多類型機(jī)器人全面走紅，背后是產(chǎn)業(yè)變遷的影子。傳統(tǒng)機(jī)器人更多應(yīng)用于工業(yè)領(lǐng)域，比如汽車制造，從2014年/2015年開始，在包括MiR在內(nèi)的全行業(yè)共同推動(dòng)下，協(xié)作機(jī)器人成為熱門應(yīng)用，發(fā)展到今天已經(jīng)是如火如荼。與此同時(shí)，機(jī)器人的工作場(chǎng)景發(fā)生了很大變化，傳統(tǒng)工業(yè)機(jī)械手臂在圍欄里工作，而目前協(xié)作機(jī)器人工作在更開放的場(chǎng)景中。這不僅涉及到安全問題，也對(duì)協(xié)作機(jī)器人的靈活性提出了挑戰(zhàn)。

從定義上看，協(xié)作機(jī)器人就是機(jī)器人和人能夠在具體的作業(yè)場(chǎng)景中協(xié)同合作，讓機(jī)器人的高效率和人類的高智慧完美結(jié)合。“能夠在北京冬奧會(huì)里面的很多復(fù)雜場(chǎng)景下工作，那么協(xié)作機(jī)器人的自主性和靈活性就顯得非常重要，這和軟件算法息息相關(guān)，尤其是深度學(xué)習(xí)、機(jī)器學(xué)習(xí)的算法。” 劉志豪說道。

在他的解讀下，其實(shí)從AGV進(jìn)化到AMR就是一次機(jī)器人自主性的明顯提升。傳統(tǒng)的AGV小車需要磁條或者二維碼來引導(dǎo)其進(jìn)行移動(dòng)，相當(dāng)于沒有自主性。AMR的路線構(gòu)建則不需要依賴這些輔助設(shè)施，只需要在系統(tǒng)中輸入行動(dòng)的起點(diǎn)和終點(diǎn)，路徑規(guī)劃完全由機(jī)器人自主完成。

MiR在《由北京冬奧看機(jī)器人技術(shù)趨勢(shì)》中也提到，服務(wù)于奧運(yùn)會(huì)的協(xié)作移動(dòng)機(jī)器人，面臨著十分多元的場(chǎng)地與室內(nèi)環(huán)境。它們不但需要完成水平移動(dòng)，更要垂直移動(dòng)，上下不同樓層，抵達(dá)指定區(qū)域。這意味著機(jī)器人要具備主動(dòng)認(rèn)識(shí)環(huán)境、快速熟悉路線的能力，從而根據(jù)每日工作變化，適應(yīng)新任務(wù)。

從這個(gè)維度來看，確實(shí)只有柔性極高的AMR機(jī)器人能夠勝任這個(gè)工作。比如，當(dāng)機(jī)器人遇到交流駐足的行人或者臨時(shí)堆放的障礙物，AMR有能力重新規(guī)劃路線來抵達(dá)目標(biāo)地點(diǎn)。

人機(jī)交互也是體現(xiàn)協(xié)作機(jī)器人自主性的核心指標(biāo)之一。傳統(tǒng)意義上，人機(jī)交互是指機(jī)器通過指令輸入或者語(yǔ)音輸入等方式，能夠和人類有良性的互動(dòng)，而在劉志豪看來，隨著應(yīng)用場(chǎng)景越來越廣泛，協(xié)作機(jī)器人的人機(jī)交互還包括機(jī)器人如何更好地融入人類的正常生活中。

他在此舉了一個(gè)例子，在公共場(chǎng)所，機(jī)器人需要通過和電梯的交互，進(jìn)一步和人類有更好的交互，比如當(dāng)電梯人滿的時(shí)候，機(jī)器人能夠獲取到電梯的反饋，將這一部電梯呼叫的指令釋放，然后呼叫下一部電梯，這需要開放機(jī)器人接口，提前來做部署。

當(dāng)然，要讓機(jī)器人具備更高的靈活性，那么AMR機(jī)器人還需要有很好的擴(kuò)展性能，

我們?cè)倩仡^看北京冬奧會(huì)上協(xié)作機(jī)器人的工作任務(wù)，泡茶、送餐、帶路、消毒等樣樣精通，而這同樣展示出了AMR機(jī)器人和模塊以及其他類型機(jī)器人的完美融合。

根據(jù)劉志豪的介紹，MiR的AMR能夠搭配數(shù)十種頂部模塊，從單純的運(yùn)輸類機(jī)器人，變?yōu)橄緳C(jī)器人、智能叉車等。目前，這種具有擴(kuò)展功能的AMR在醫(yī)院和機(jī)場(chǎng)等場(chǎng)景都有部署?！爸拔覀兒蜌W洲的客戶簽署了一份戰(zhàn)略協(xié)議，目前整個(gè)歐洲地區(qū)醫(yī)院的消毒都是由我們打造的消毒機(jī)器人來處理?！?/p>

集成協(xié)作移動(dòng)機(jī)器人和協(xié)作手臂機(jī)器人兩項(xiàng)功能于一身的新型機(jī)器人，我們稱之為復(fù)合機(jī)器人。復(fù)合機(jī)器人兼具了AMR行駛底盤自主導(dǎo)航的能力，以及協(xié)作機(jī)器人手臂精準(zhǔn)的抓取、識(shí)別、上下物料等功能，能夠承擔(dān)更多樣且精細(xì)的任務(wù)。

協(xié)作機(jī)器人在北京冬奧會(huì)大放光彩之后，劉志豪認(rèn)為，這也會(huì)對(duì)整個(gè)行業(yè)起到促進(jìn)作用，醫(yī)院、護(hù)理院、養(yǎng)老院和機(jī)場(chǎng)等場(chǎng)景會(huì)引入更多的協(xié)作機(jī)器人，他可以將其歸類到消費(fèi)級(jí)需求。相較于工業(yè)級(jí)機(jī)器人，消費(fèi)級(jí)機(jī)器人的尺寸要求更小，當(dāng)然載重能力也不需要那么大，但機(jī)器人的主要產(chǎn)品特性是不變的，包括安全性、智能性、自主性、靈活性等。并且，由于消費(fèi)級(jí)市場(chǎng)人員更密集，這些特性都將得到增強(qiáng)。

談到MiR在消費(fèi)級(jí)領(lǐng)域的后續(xù)發(fā)展，劉志豪表示，MiR將通過創(chuàng)新、安全、穩(wěn)定的機(jī)器人為客戶賦能，在總擁有成本(TOC)更低的情況下幫助客戶提升效率。

原文標(biāo)題：協(xié)作機(jī)器人閃耀冬奧，產(chǎn)業(yè)人看到哪些新趨勢(shì)?

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審核編輯：湯梓紅