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传统机器人市场裂变 绿色人机协作机器人兴起

2015年01月28日 13:49中国机床商务网作者:罗百辉点击:4134

  【中国机床商务网 投稿专栏】在我们大家的印象中机器人都是那种外表笨重的庞然大物,它们没有思想,没有感情,因此它们无法和人类一起“愉快”地工作。但这一现象正在被改变。带来这颠覆的正是“人机协作机器人”,这种新型机器人能够直接和人类员工一起并肩工作而无需使用安全围栏进行隔离。这种类型的合作机器人可有望填补全手动装配生产线与全自动生产线之间的差距。
  
  传统工业机器人一般体型庞大,在玻璃防护罩后面工作,广泛应用于汽车业及其它大型装配生产线。与之不同的是,协作机器人重量轻、高度灵活、移动方便,且能够重新编程以解决新的任务,可帮助企业调整实现更高级的小批量加工生产,从而应对短期生产的挑战。
  
  根据传统的经验法则,一个机器人所需的成本相当于一个人类工人两年的工资。但是协作机器人的成本仅仅接近于这一成本的四分之一。再加上新型机器人可为工厂实现更快的周转,以及机器人技术日新月异的发展,所有这些都表明生产外移已经失去了合理的商业意义。
  
  就传统机器人而言,机器人自身的资本成本仅占系统总成本的25%到30%。而剩余成本则与机器人编程、安装以及专用的屏蔽工作间相关。协作机器人的"开箱即用体验"通常为不到一小时。这其实也就是将机器人拆包、安装,以及编写第一个简单的任务程序所需的时间。
  
  人机协作机器人的这些优势正在打破传统机器人的桎梏,在追求低价、高效、安全和生产多样化的今天必将掀起一场替代风暴。
  
  作为全球四大家族的发那科和ABB显然已经看到了这个优势,正在抢先布局。
  
  ABB推出人机协作机器人YuMi
  
  2014年9月9日,全球领先的电力和自动化技术集团ABB为世界上首台真正实现人机协作的机器人YuMi揭开面纱。
  
  作为一款人性化设计的双臂机器人,YuMi将小件装配等自动化应用带入一个全新时代。工人和机器人可以和谐共处,共同完成同一个任务。YuMi在英文中是“你和我”协同工作的简称。
  
  ABB最初开发YuMi是为了满足电子消费品行业对柔性和灵活制造的需求,未来也将逐渐应用于更多市场领域。YuMi是一个协作的双臂组装解决方案,具有视觉和触觉。YuMi的双臂灵巧,并以软性材料包裹,同时配备创新的力传感技术,从而保障了人类同事的安全。安全体现在这台机器人的各种功能之中,使其可以在开放环境中工作。
  
  从机械手表的精密部件到手机、平板电脑以及台式电脑零件的处理,YuMi都能以其精确性轻松应对,甚至连穿针引线都不在话下。
  
  把新机器人命名为YuMi反映了人机协作的真谛,那就是人类和机器可以以前所未有的方式来并肩合作。YuMi将会改变人类对制造和工业过程的许多固有想法。YuMi将会带来无限可能,将我们带入一个令人激动的全新工业自动化时代。
  
  颠覆传统印象发那科推出绿色人机协作机器人
  
  过去,发那科对与人和谐工作的协调机器人不是很热心。该公司一直利用传感器技术等提高机器人,追求工厂无人化。发那科之所以涉足协调机器人,是因为工业机器人市场发生了变化。
  
  1.2013年12月,日本修改了《劳动安全卫生规则》的条文解释,如果采取了安全措施,允许在没有安全栏的情况下使用机器人。因此,有很多企业重新考虑机器人的用法,希望机器人公司开发新产品的要求也增加。
  
  2.以汽车为主体不断增长的工业机器人市场的增幅放缓。据国际机器人联盟介绍,工业机器人需求在2011年为16.6万台,到2012年降至15.9万台,2013年回升至16.2万台。鉴于世界知名汽车企业还在中国和东南亚推进投资计划,机器人联盟预计2016年的需求将达到19.1万台。不过,需求能否按预期扩大还是个未知数。
  
  如果不涉足以前不使用机器人的工艺流程上导入机器人以便获取新的客户,业绩早晩会停止增长。为了进入凭借黄色机器人无法攻占的市场,需要绿色机器人。
  
  在2014年4月15日的发那科新产品发布会上发布的机器人中有1台不是黄色的,而是“嫩竹色”。这款FANUC绿色机器人,是一款绿色协同作业机器人,其用途设想是由机器人将物品递给人或者由机器人领取人准备好的部件进行组装,所以即使没有安全围栏,绿色机器人与人也可以和谐相处。在外形上绿色机器人与发那科传统的黄色机器人差别不大,但其外壳用的是软性材料,即便在机器人工作的时候将手伸到工作区碰到了机器人,也不会有任何危险。另外,绿色机器人带有内置的力传感器在感应到物体后机器人就会立即自动停止动作,这也大大保证了安全性。通过绿色机器人臂端的手把,操作人员无需控制器就能“手把手”地牵引绿色机器人做出各种预定动作。
  
  发那科的协调机器人在构造上尽量跟原来的机器人统一。目的是降低模具的开发成本,只是通过颜色来从外观上区别人机协作机器人和普通机器人。
  
  未来的世界,必定是人与机器协作创造出来的世界,我们用双手创造价值的愉悦感,用智慧推动社会进步的使命感,将在数据与机器、虚拟与现实的交叠中,不断地被放大。东莞市机器人技术协会副会长罗百辉认为,传统工业机器人的功能必须在几乎所有层面上都进行升级:从固定安装到可重新安置,从周期性重复的任务到频繁变化的任务,从间歇连接到持续连接,从与人类没有互动到与工人频繁协作,从空间隔离到空间共享,以及从数年实现盈利到接近即时的投资回报等等。在不久的将来,机器人技术这一新兴领域将会出现更多的新发展,这将不断改变我们的工作方式及与技术互动的方式。
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