（文章來源：智慧工業(yè)）

工業(yè)機(jī)器人已經(jīng)規(guī)模應(yīng)用于工廠車間，成為生產(chǎn)線上一道亮麗的風(fēng)景，機(jī)器人取代工人進(jìn)行各種裝配、搬運(yùn)、包裝等任務(wù)，解決了人力資源緊缺的難題，同時(shí)提升了生產(chǎn)效率，以及保證產(chǎn)品的一致性和降低了成本。

機(jī)器人的第一波紅利已經(jīng)在一般工業(yè)領(lǐng)域顯現(xiàn)，不過傳統(tǒng)工業(yè)機(jī)器人也存在一定的局限性，而隨著協(xié)作機(jī)器人、自適應(yīng)機(jī)器人等產(chǎn)品的出現(xiàn) ，機(jī)器人進(jìn)入更多的應(yīng)用場景，并結(jié)合人工智能、大數(shù)據(jù)技術(shù)，將推動(dòng)了產(chǎn)業(yè)的第二輪高潮。

除了工業(yè)生產(chǎn)線之外，在很多場景都可以使用機(jī)器人，例如醫(yī)療、農(nóng)業(yè)、家庭、物流、商業(yè)場景等等，新型機(jī)器人可以做得更多。而隨著技術(shù)的升級(jí)發(fā)展，機(jī)器人的能力、安全和靈活性不斷提升，而成本在下降，這將有望促使了產(chǎn)業(yè)的再次繁榮。

傳統(tǒng)工業(yè)機(jī)器人有哪些局限性？過去幾十年間，傳統(tǒng)工業(yè)機(jī)器人在生產(chǎn)線上發(fā)揮出重要的作用，其快速和精確的位置控制，加速了生產(chǎn)的進(jìn)程。但這些機(jī)器人僅適合于固定軌跡的任務(wù)，例如從A點(diǎn)移動(dòng)到B點(diǎn)，執(zhí)行零件的切割、組裝和噴漆等工作?；趶?qiáng)大的硬件系統(tǒng)，工業(yè)機(jī)器人比工作的效率高出不少，速度和準(zhǔn)確性方面比人類要強(qiáng)大很多，但存在的局限性也顯然易見。

在安全性方面，傳統(tǒng)工業(yè)機(jī)器人是通過編程實(shí)現(xiàn)工作的，在編程完成后機(jī)器人按指定的規(guī)則運(yùn)行，當(dāng)遇到危險(xiǎn)突發(fā)情況時(shí)，機(jī)器人往往無法判斷和做出快速反應(yīng)，從而有可能會(huì)傷害到傍邊的工人。即使工業(yè)機(jī)器人廠家布置了安全籠進(jìn)行防護(hù)，但是仍然可能發(fā)生事故。此外，在部署方面，工程師需要使用專門的言語，對(duì)機(jī)器人特定工藝編程調(diào)試，然后才能讓工業(yè)機(jī)器人順利完成指定的工作，此過程需要花費(fèi)大量的時(shí)間和技術(shù)人力。

還有，傳統(tǒng)工業(yè)機(jī)器人只能完成固定位置控制和預(yù)定義軌跡的有限任務(wù)，那么，對(duì)于一些復(fù)雜的工作，例如表面拋光，對(duì)于環(huán)境和軌跡有嚴(yán)格要求的工藝，工業(yè)機(jī)器人顯得難以勝任。協(xié)作機(jī)器人真能成為主流嗎？基于對(duì)傳統(tǒng)工業(yè)機(jī)器人的不足，業(yè)內(nèi)推出了協(xié)作機(jī)器人，例如優(yōu)傲、TM、傲博等企業(yè)，以及四大家庭的發(fā)那科、ABB、庫卡、安川也相繼研發(fā)出了協(xié)作機(jī)器人。

協(xié)作機(jī)器人克服傳統(tǒng)工業(yè)機(jī)器人的缺點(diǎn)，以更高的安全性、簡化部署和易于編程的優(yōu)點(diǎn)進(jìn)入市場。同時(shí)，協(xié)作機(jī)器人還可以與一起工作。目前，協(xié)作機(jī)器人處于一個(gè)良好的增長過程，并被業(yè)內(nèi)視為下一代工作機(jī)器人。根據(jù)研究相關(guān)機(jī)構(gòu)的預(yù)測，2019年到2025年間協(xié)作機(jī)器人年復(fù)合年增長率將達(dá)到50%，從10億美元增長到130億美元。

不過，協(xié)作機(jī)器人為了實(shí)現(xiàn)安全性，通常需要犧牲產(chǎn)品的性能，包括有效負(fù)載、速度和精度等等。在工作效率上可能會(huì)大打折扣，市場是否能達(dá)到預(yù)期效果還不好說，Rethink Robotics的關(guān)閉是一個(gè)很好的證明。綜上所述，無論是傳統(tǒng)工業(yè)機(jī)器人，還是協(xié)作機(jī)器人，都存在一定的缺點(diǎn)和不足。因此下一代機(jī)器人必須超越協(xié)作式機(jī)器人和傳統(tǒng)工業(yè)機(jī)器人的水平，為此，自適應(yīng)機(jī)器人應(yīng)勢(shì)而生。

下一代機(jī)器人被定義為“自適應(yīng)機(jī)器人”，這種機(jī)械手臂滿足復(fù)雜環(huán)境下執(zhí)行復(fù)雜的任務(wù)的要求，具有較高的靈活性。自適應(yīng)機(jī)器人基于計(jì)算機(jī)視覺的能力和較高的檢測精度，保證在不確定對(duì)象位置的情況下，依然能夠執(zhí)行任務(wù)。自適應(yīng)機(jī)器人擁有出色的抗干擾能力，在環(huán)境發(fā)生重大變化時(shí)，能夠自我修正，并順利完成工作任務(wù)。自適應(yīng)機(jī)器人通常是可移動(dòng)性的，支持快速重新部署到新任務(wù)。

那么，什么樣的機(jī)器人才稱得上自適應(yīng)機(jī)器人，首先在安全性方面必須有充分的考慮，而且保證產(chǎn)品的性能不受影響。此外，自適應(yīng)機(jī)器人要能通過學(xué)習(xí)掌握新的任務(wù)，并具備執(zhí)行傳統(tǒng)工業(yè)機(jī)器人無法執(zhí)行的工作。自適應(yīng)機(jī)器人的關(guān)鍵在于對(duì)力的精準(zhǔn)控制，通常利用力傳感器對(duì)于外部環(huán)境進(jìn)行識(shí)別和控制，利用精心設(shè)計(jì)的算法來執(zhí)行恰到好處的扭矩控制。而力量控制只是適應(yīng)性的第一步，后面是引入智能的概念。

利用智能算法，對(duì)于物體抓取力度進(jìn)行準(zhǔn)確的運(yùn)算，結(jié)合視覺和觸覺信息來規(guī)劃軌跡，最終使得機(jī)械手更接近于人手的功能。隨著深度學(xué)習(xí)的發(fā)展，這種對(duì)于力的控制將會(huì)有更完美的解決方案。

總的來說，自適應(yīng)機(jī)器人超越了傳統(tǒng)機(jī)器人的自動(dòng)化水平和任務(wù)范圍，利用精準(zhǔn)力控和視覺的新方法，適應(yīng)更多的可變環(huán)境。從靈活性方面來看，自適應(yīng)機(jī)器人能更輕松地部署到工作環(huán)境，可以執(zhí)行更多的工作任務(wù)，成本效益也將大大提高。

（責(zé)任編輯：fqj）