工业机器人将怎样改变我们的生产

随着机器人技术的不断发展成熟，制造业发生了巨大的变革，工业机器人逐步代替人力劳动，其应用从汽车工业扩展到电子、食品等其它领域，并彻底改变了传统工业的生产模式。去年，中国工业机器人的安装数量接近50万台，机器换人已经成为当今时代最大的趋势。

汽车工业是目前自动化程度最高的行业，工业机器人在汽车制造业中大量使用，进行冲压、激光焊接、铝点焊、热熔接、涂装等整个生产过程。由于汽车工业的快速发展，给工业机器人带来了巨大的市场空间。此外，电子工业也得到了迅猛的发展，工业机器人开始应用到物流和电子消费领域，并引发了这些行业的巨大变革。

工业机器人的发展趋势表现为从汽车工业延伸到电子工业、金属、化工、塑胶和食品等，逐步向消费领域渗透。上海发那科机器人有限公司总经理钱晖在2018年世界机器人大会上表示，机器人正在变得越来越智能，从最初的视觉机器人，到力觉传感器的引入，目前新一代机器人已经在认知和决策上面取得了极大的进步。

机器人感知能力不断提升机器视觉在工业机器人的应用已经十分普遍，在钱晖看来，工业机器人视觉有三类：二维视觉、立体3D视觉，以及利用广域传感器技术的3D视觉，这些技术使得工业机器人识别出物体的位置、大小、颜色，包括在空间存放的位置，机器人获得了对周转的环境的感知能力。

有3D视觉，机器人功能得到进一步延伸，可以拾取杂乱堆放的工件，不再需要工人在流水线上整理工件，带有视觉的机器人能够快速地检测到现有的工件，然后识别出它的位置。除了视觉之外，机器人还需要感知周围的力，特别是装配和接触的过程中，要判断对物体施加多少力，这样的传感器是智能机器人的必要条件。

在机器人手腕上装六维力觉传感器，可以感知机器人运动过程的相关力度，机器人可以完成一些更高难度的工作。3D力觉传感器和六维力觉传感器对于机器人来说，是非常重要的传感元器件，目前发那科已经开发了大量不同系列的传感器，可以配置于不同场景的应用。

协作机器人大量走进生产线协作机器人已经成为工业机器人的一个重要方向，在未来的制造业中，机器人将需要和人一起工作，从而更好的完成一些复杂的工作任务。不过，对协作机器人的要求比传统机器人要高。钱晖介绍，发那科的协作机器人具有三大安全功能：第一是触碰停止功能，机器人接触到人或者其它外界物体的时候感受到触碰力，机器人可以自动停止。第二是退让避让功能，就是把作业空间腾出来给人和其它设备来用。第三是触碰回退功能，机器下压的时候如果触碰到人手可以自动回退，保证手不会被挤伤，或者不会受到伤害。

如今，协作机器人正在大量走进生产线，和工人一起作战，为制造业提供更高的效率。相对于过去需要三个人，或者两个人加一台机器人的工作，现在只需要一个人加一台协作机器人就可以满足需求。协作机器人负责取放较重的工件，而人负责处理复杂或者精密的装配工作，完成工件装配后，协作机器人帮助将工件放回货架上，使得人可以腾出更多时间来做其它工作。

协作机器人弥补了传统工业机器人的不足，并逐步被导入到工厂制造环境中，其更多的应用场景正在探索当中，目前，发那科已经推出了多款协作机器人，和其它协作机器人不同，发那科协作机器人的负载最大可以达到35KG，可以进行较重的零件搬运、零件装配等工作，加上发那科为机器人配置了视觉和力觉传感器，使得机器人与人协作时更加安全。

大型工业机器人与未来的探索在世界机器人大会上，发那科展示了一台巨型机器人，这台机器人可以举起一台完整装配的汽车，未来可以用于整车装配之后的运输。过去，汽车的搬运可能需要借助其它传动设备或者人为驾驶到展厅，以后机器人可以直接抓起汽车放到销售店的展厅上。

发那科已经将超大型机器人纳入到发展计划当中，此次推出世界上最大的超载机器人负载可达2.3吨，可以在大型空间中搬运大型物体，如整台汽车。这是人力或者是过去其它机器人无法做到的。随着这种大型机器人的出现，其它应用场景也将进一步被探索出来，从而解决当前低负载工业机器人的不足问题。

作为全球工业机器人的领导者，发那科在自己的工厂当中大量使用机器人，进行二十四小时的无人化作业，发那科工厂的绝大部分工作都是由机器来完成，而工人更多是从事调整、维修、维护、保养，包括计划方面的工作。针对最新的工业物联网趋势，发那科提出了零停机时间（ZDT）的概念，即是通过机器和云端的连接，对于分散的机器人设备提供远程服务，包括故障预警、预防维护和远程优化等。同时，发那科正在利用工业互联网为全球用户提供远程智能化服务。

对于未来的机器人发展，发那科也做了大量的探索，例如利用人工智能的深度学习技术，结合3D视觉对工件进行准确的识别，以提高拾取的成功效率。人工智能技术或者机器学习技术赋予机器人全新的能力，随着越来越多先进技术的导入，机器人的能力会大幅提升，并将进一步改变我们的世界、改变我们的制造业。

（黄志千）

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