亂花漸欲迷人眼--機器人應用及技術已經進入到一個新階段

機器人被認為是變革製造業的關鍵改造技術，11月1日至11月5日在「2016上海國際工業博覽會」上得到了充分展示。上海工博會本次專門辟出兩個展館，用於展示機器人的集成應用、本體、核心零部件、服務機器人，顯示出了當前機器人產業的繁榮興盛。包括國際工業機器人業界第一陣營中的ABB、KUKA、安川、發那科以及其它眾多國內外機器人廠家都在本屆展會上展示了最新的機器人技術和應用方案等。縱觀本次工博會的機器人展覽，可以看出國內外機器人技術發展的一些特點和趨勢。

國外品牌的工業機器人展示了多種傳統汽車製造業以外的其它領域的應用方案，顯示出工業機器人逐漸向多領域滲透。川崎公司（KAWASAKI）是第一個將工業機器人引進日本的公司，這次在上海工博會上有很大面積的展位，展示了多種應用方案。除了汽車製造業應用方案外，川崎還展示了全不鏽鋼構造的7軸醫療和製藥行業使用的機器人。該機器人符合醫療行業對加工設備的準確性、一致性和潔凈度規範，可用於醫療行業內的大範圍裝配、配送、檢驗和物料搬運應用。

（圖一：川崎公司機器人演示醫療和製藥行業應用場景）

歐洲的機器人製造商史陶比爾公司，也展示了生物醫療的機器人配藥系統。這個機器人手腕處的防護等級達到了IP67，就是說能夠防護灰塵吸入，並能短時間內防護水的浸泡。

（圖二：史陶比爾公司的機器人配藥系統）

日本安川公司（YASKAWA）也展示了醫療實驗室自動化操作系統，其中使用了一個雙臂工業機器人。安川公司表示，這種自動化操作系統能將實驗室的研究人員從枯燥的重複性勞動中解放出來，同時能夠減少人為的失誤。由於這台自動化操作系統不讓拍照，這裡沒有圖片。

人們還記得兩年前KUKA公司的單臂機器人和德國明星打乒乓球的視頻廣告時，這一次KUKA帶來了機器人打架子鼓演奏的演示。現場2台庫卡小型多關節機器人，伴著音樂打出節拍，展示了機器人的高精度和良好的控制性。比較KUKA機器人其它的工業應用展示，這種在娛樂方面的應用案例更讓觀眾感到新奇，因此，聚集了很多人觀看。

（圖三： KUKA機器人打架子鼓）

還有這個機器人在酒吧的吧台上，為顧客倒酒的應用場景。不過機器人畢竟還是機器，不能像真人一樣能實時觀察、判斷和調整，所以這台KUKA機器人倒的酒有點溢出來了，還有改進空間。

（圖四：KUKA機器人在吧台倒酒）

從以上解決方案中，我們可以看到工業機器人在傳統的汽車和機械製造領域以外，像製藥、實驗室、娛樂、酒吧等場景下的應用情況，相信隨著機器人技術進步和成本的進一步降低，可以預見未來更為普及的應用場景。

在機器人本體方面，從工博會上可以看到向柔性化、人機協同作業方向的發展趨勢。多家機器人廠家展示了單臂或者多臂協作機器人及其它應用。協作機器人作為一種新型的機器人最近幾年有了巨大的進步，它改變了我們過去對機器人的認知。它是可以在人身旁安全工作的機器人，其主要特徵是集成了感測器，進行了軟化處理或者增加了過載檢測等安全特性，在受到過大的外力時，機器人會停止動作。

在德國博世力士樂公司的展台上，就展示了博世APAS助手機器人。這款協作機器人外表上使用了防護皮套，並用來探測外力的衝擊。工作人員在一條模擬生產線上進行演示，當用手擋住機器臂時，APAS助手機器人會完全停止下來，保護工作人員不會受到機器人的傷害。

（圖五：工作人員演示博世APAS助手機器人的安全性）

FANUC的協作機器人放棄了傳統的黃色外觀，使用了綠色塗裝。這款35公斤的協作機器人是世界第一款，也是當今最高負載的協作機器人。

（圖六：發那科的綠色協作機器人）

美國RETHINK公司的單臂協作機器人SAWYER是比第一代BAXTER更加緊湊、強壯的機器人，能夠實現更加精確的控制。

（圖七：RETHINK公司的單臂協作機器人SAWYER）

丹麥的優傲在協作機器人品牌中也非常著名，這次除了單臂之外，還展示了雙臂協同工作。另外，優傲的UR學院，對增加使用人員了解機器人技術，高效的使用協作機器人有相應幫助。這種普及機器人知識，尊重用戶，促進知識和能力轉移的意識和做法，值得其它公司，尤其是國產機器人廠商借鑒、學習。

（圖八：優傲協作機器人演示了雙臂協作）

安川的這款協作機器人，工作人員介紹說目前還沒有上市，這次展示的是樣機。

（圖九：安川未上市的協作機器人）

台灣產的TECHMAN人機協作機器人。該TM機器人集成了視覺系統。松下公司是其代理，所以在松下展區也有展示，有人將它誤認為是松下品牌的機器人。

（圖十：台灣TM協作機器人）

ABB的YUMI雙臂協作機器人、KUKA公司的IIWA七軸協作機器人，這些都是很有名的協作機器人了，放上它們的照片，不多說明。

（圖十一：ABB的YUMI機器人）

（圖十二： KUKA的IIWA協作機器人）

本次上海工博會上眾多國內機器人廠商參加了展示。相比去年和前年的工博會，我們欣喜的看到國產機器人廠家增多，展示的方案內容也更加豐富。但同國外廠商相比，國內機器人廠商的主要展示方案仍然是以傳統的汽車和工業製造為主，部分廠商有一些機器人和觀眾互動的小遊戲，用來展示機器人的性能，不過總體來說應用方案的領域還與國外廠家有較大的差距，展示的機器人本體給人感覺還是強壯、實用，在外形設計上還有較大的美化空間。

廣州數控「勤快的機器人」以金色為標誌。經過最近幾年的積累和發展，廣數的多關節機器人的使用量預計在2016年會有非常大的增長。這一次工博會上，廣數仍然重裝出擊，展示了多種應用解決方案。

（圖十三：廣州數控「勤快的機器人」）

這裡是安徽埃夫特的機器人。埃夫特從奇瑞汽車的一個機器人部門發展而來，近年以來已經成為國內主要機器人廠家之一。埃夫特不僅在自主研發上面下了很多功夫，最近幾年還收購了多家歐洲機器人企業，繼續強化在機器人領域的實力。這次展會上，有多台埃夫特工業機器人隨著音樂翩翩起舞，展示了機器人良好的控制能力。

（圖十四：安徽埃夫特機器人隨著音樂翩翩起舞）

南京埃斯頓公司，上海新時達公司的機器人。

瀋陽新松公司在本屆工博會上發布了雙臂協作機器人，繼續保持在國產機器人企業中的領先勢頭。這款雙臂機器人的個頭和臂長讓人感覺有些驚訝。

北京遨博公司也展示了其協作機器人本體和解決方案。

（圖十九：遨博公司的協作機器人）

如果說2014年被普遍認為是國產機器人的元年，那麼經過這兩年的發展，國產機器人廠家已經大量湧現，當前的階段的機器人產品研發、集成應用創新、以致於業務創新，需要進入到商業模式的變革上，充分利用企業內外部的資源，開展開放式的創新和跨組織的合作，整合各界的科技資源，降低研發的風險，提到研發的效率，實現研發回報的最大化。機器人技術和應用方案的進步是一個需要長久耐力的長跑過程，相信從現在開始，未來的幾年時間中，國產機器人產業的格局將更加分化明朗。國產機器人企業要在這個長跑中跟上世界機器人產業發展的步伐，除了政府的宏觀政策引導支持之外，更為重要的是，機器人企業需要打破各自的企業邊界，更多的與社會上其它創新資源開展合作，通過協同創新，完成自身企業的原始創新、集成創新、技術的引進消化吸收，保持自身產品和企業的競爭優勢。

協同創新要求建立長期、穩定、互惠、共生的組織模式。「清華機器人技術與產業協同創新聯盟」是在這種背景下成立的嘗試探索合作的一種組織方式。聯盟內有多家成員單位參展本屆工博會，包括新松、埃夫特、廣數、清能德創、綠的諧波等。希望未來有更多的機器人企業在清華機器人聯盟這個平台上，提高產學研合作和協同創新水平。

（圖二十一：綠的諧波展示機器人用諧波減速器）
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