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更聰明、人機協作、數字化，IFR發布2020年（nián）工（gōng）業（yè）機器人的三大熱門趨勢（shì）解讀

2020-2-24 來源：中國（guó）機器人網作者：-

2020年1月20日-最新的《世界機器人技術》報告顯（xiǎn）示，全球工廠中有超過240萬台工業機器人在運行，全球銷售總額達到（dào）了165億美元的新記錄。IFR預計，從2020年到2022年，將在全球工廠安裝近200萬台新的工業機器（qì）人，新技術的（de）發展將使公司能夠響應不斷變化的需（xū）求（qiú）。

同（tóng）時，國際機器人聯合（hé）會（IFR）秘書長Susanne Bieller博士說：“智能機器人和（hé）自動化技術對於應對新的消費趨（qū）勢，對產品種類的需求或貿易壁壘帶來的挑戰至關重要（yào）。新的技術解決方案為提（tí）高生產靈活性鋪平了道路。”

可以預見（jiàn）的是，全球機器人步（bù）入機器人（rén）3.0時代（dài），物聯網、機器人和AI三者（zhě）融合碰撞將推動前所未有的全球跨（kuà）行（háng）業領域的合作。在此（cǐ）前，IDC《人工智能時代的機器（qì）人3.0新（xīn）生態》白皮書指出，全球機器人的發展已（yǐ）經步入機器人3.0時代，宏觀經濟層麵，中（zhōng）國5-8%的GDP將由機器人拉動和促進。IDC全球機器（qì）人及亞太製造業研究總監張敬兵博士（shì）指出：“機器人3.0以（yǐ）互聯互通、虛實一體、軟件定義、人機融合為核心特征（zhēng）”。由人工智能技術發展帶動的機器人互聯互通將把人從繁瑣（suǒ）的工作中解脫出來，成為提高各行業產（chǎn）出效率的剛需。

工業和信息化部（bù）2019-2021年財政專項《我國機（jī）器人產業發展水（shuǐ）平（píng）評估體係構建與智能機器人產業鏈增長點研究》階段性（xìng）研究成果中也曾指出，因為傳統的機器人不具備智能（néng）化的功能，僅（jǐn）能夠完成一般化的編程和（hé）操作，因此隻能夠用於簡單場景中。賦予機器人（rén）智能的關鍵點之一在於使機器人能（néng）夠有效地感知外（wài）界的環境，並以此做（zuò）出自主化的反應（yīng）。在計算機視覺（jiào）的幫助（zhù）下，機器人可以識（shí）別周圍空（kōng）間的（de）詳細信息，從而對自身（shēn）的速度、位臵、姿態等做出調整，最終完成複雜的工作任務。智能機器人涉及到了6大關鍵技術，其中導航與定位、路徑（jìng）規劃、機器人視覺、智能控製等技（jì）術均涉及到（dào）了計算機視覺（jiào）技術。從中可見，計算機視覺對於智能自（zì）主化機器人有重要（yào）意義。

在全球智能機器人產業發展迅速背景下，我國（guó）智能機器人市場（chǎng）滲透（tòu）率低，僅為1%。為（wéi）推（tuī）進智能機器人產業發展（zhǎn），政府推（tuī）出多項政策為智能（néng）服務機器製定詳細（xì）發展規劃。2017年工信部在《促進新（xīn）一代人工（gōng）智能產業發展三年行動計劃（2018-2020年）》提出：到2020年，我國智能家庭服務機器人、智能公共服務機器（qì）人實現批量生產及（jí）應用。以國家政（zhèng）策為依托，智能（néng）服務機器人預計將迸發較大產能，據中國電子（zǐ）學會預測，預（yù）計2020年中國服務類機器人市場將達40億（yì）美元（yuán）。

IFR的最新趨勢預測也表明了（le）這一趨勢，IRF分析認為，未來幾年，簡化、協作和數字化（huà）將是（shì）機器人領域（yù）的三個關鍵驅動力。

（電子行業裝配線（xiàn）上的機器人 abb）

趨勢一：機器人變（biàn）得更聰明

機器人的編程和安裝將變得更加容易。通（tōng）過（guò）數字傳感器與智能軟件相結合，可以采用直觀的教學方法，即所謂的“演示編程”。機（jī）器（qì）人手臂要執（zhí）行的（de）任務首先由人來執行，他實際上（shàng）是抓住了機（jī）器人（rén）手臂並通過手動引導機器人運動。然後（hòu）通過軟件將該運動軌跡轉換為機械臂的（de）數字（zì）程序。將來，機器學習工具將進一步使（shǐ）機器人能夠通過（guò）反複試驗或視（shì）頻演示（shì）來學習並自我優化其運動軌跡。

聰明這一需求也使得工業機器人更小、更輕、更靈活。當前，工業機器人的應用場景愈加廣泛（fàn），苛刻的（de）生（shēng）產（chǎn）環境對機（jī）器人的體積、重量、靈活度等提出了更高的要求。

與此同（tóng）時，隨著研發水平不斷提升、工藝設計不斷創新，以及新材料相繼投入使用，聰明的工業（yè）機器人（rén）必然正向著小型化、輕型化、柔性化的方向發展，類人精（jīng）細化操作能力不斷增強。例如日本SMC致力於為機器人研製高品質（zhì）的末端執行器，研發的新型汽缸體（tǐ）積縮小了40%以（yǐ）上，質量最（zuì）高減輕了69%，耗氣量最高減少了（le）29%。日本（běn）愛普生首款新（xīn）型折疊手臂六軸機器人N2，可在現（xiàn）有同級別機械臂60%的工位空間內完成靈活操作；折疊手臂（bì）六軸機器人N6采用內部走線設計，其（qí）折疊手臂（bì）可（kě）自然進入高層設備、機器、架子等狹窄空間；T3緊湊型scara機器人將控製（zhì）器內置，避免了（le）在設置和維護過程中進行複雜的布線（xiàn），大大提高了成本效率並保持較（jiào）低的總運行（háng）成本。德國費斯托（Festo）的新型全氣動驅動機械臂，將剛性的“抓取”轉變為柔性的“圍取”，能完（wán）成靈活抓取不同（tóng）大小部件的任務。

趨勢二：機器人（rén）與工人（rén）的協作

人機協作是機器人技術的另一個重要（yào）趨勢。隨著機器（qì）人易用性、穩（wěn）定性以（yǐ）及智能水平的不斷（duàn）提（tí）升，機器人（rén）的應用領域（yù）逐漸由搬運、焊接、裝配等操作型任務向（xiàng）加工型任務拓展，人機協作正在成為工業機器人研發的重（chóng）要方向。傳統工業機器人必須遠離人類，在保（bǎo）護圍欄或者其（qí）他屏障之後，以避免人類受到（dào）傷（shāng）害，這極（jí）大的限製（zhì）了（le）工業機器人（rén）的應用效果。

機器人應當具備與人類協同工作的能力，現代機器人係統（tǒng）便能夠（gòu）適應快速變化的環境（jìng）。機器人製造商提供的協（xié）作應用程序範圍也在不（bú）斷擴大。當前，共享工作（zuò）區類（lèi）型（xíng）的應用程序是最常見的。機器人和工人彼此並存，依次（cì）完成任（rèn）務。

人機協（xié）作將人的認知能力與機器人的效率結合在一起，從而使人可以安全、簡便的進（jìn）行使用。例如，瑞士ABB的（de）雙臂人機協作機（jī）器人YuMi可與工人一起協同工作，在感知到人的觸（chù）碰後，會立刻放慢速度，最終停（tíng）止運動（dòng）。德國（guó）庫卡（kuka）的協作機（jī）器人LBR iiwa可以以每秒10毫（háo）米或50毫米的速度抵近物體，並在遇到阻礙後立刻停止運動。優傲e-Series協作式機器人可設定機械臂保護性停止的停止時間和停止距，並內置力傳（chuán）感器（qì）提高精度和靈敏度，滿足更多應用（yòng）場景的需求。

但目前（qián）更具有挑戰性的是人與機器人在同一時間同（tóng）時工作。很多機器人研發團隊（duì）正在致力於使機器人能夠進行實時響應（yīng），就像兩個人工協作一樣，研發團隊（duì）希望他們根據環境的變化（huà）調整動作，從而實現真正的響應式協（xié）作。這些解決方案包括語音、手勢和對人類動作意圖的識別。借助（zhù）當今的（de）技術，人機協作對於各（gè）種規模和行業的公司都（dōu）具有巨大（dà）的潛力。

趨勢三：機器人走向（xiàng）數字化

工業機（jī）器人是數字化和網絡化生產的核心組（zǔ）件。因此對（duì）於他們而言，無論製造商是哪家，能夠彼此（cǐ）通信就顯得尤為重要。由德國機械製造聯合（hé）會VDMA和OPC基金會聯合工（gōng）作（zuò）組開發的“ OPC機器人（rén）技術（shù）規範”定義了工業（yè）機器人的標準化通用（yòng）接口，並使工業機（jī）器人能夠連（lián）接到工業物聯網。

機器人的數字連接性（例如雲技術）將促成新業務模式（shì）的發展。例如，機器人租賃（稱為“機器人（rén）即服務”）的業務模式，將特別適用於資金、人力匱乏但（dàn）想增加效益的小型企業（yè）。

可以想象，隨著新一代信（xìn）息技術與製造業進一步加速（sù）融合，製造（zào）業愈加顯著地表現出網絡化、智能化、數（shù）字化的前沿發展趨勢，機器人龍頭企業紛紛（fēn）落子工業互聯網，例如，庫卡機器人可與基於雲技術的（de）庫卡（kǎ）Connect相連（lián），實現機（jī）器人與設備的聯網，實（shí）時查看和分析工業機器人的運行狀態，減少係統停機時間、進行預測性維護等，並（bìng）通過大數據分析持續提高生（shēng）產率（lǜ）、質量和靈活（huó）性。ABB推出ABB Ability工（gōng）業雲平台，並與華為展開合作聯合研發機器人端到端的數字解決（jué）方案，實現（xiàn）機器人遠（yuǎn）程監控、配（pèi）置和大數據應用，進一步提升生（shēng）產效率和節約成本。

這些趨勢導（dǎo）致，很多重（chóng）點企業也必然聚焦智能工廠解決方案。當前，全球製造業格局麵臨重大調整，智能工廠作為工業智能化發展的重要實踐模式，已經引發行（háng）業的廣泛關注。例（lì）如，發那科（fanuc）設立Fanuc Intelligent Edge Link and Drive（FIELD）平台，能實現自動化係統中的機床、機器（qì）人、周邊設備及傳感器的連接並（bìng）進行數據分析，提高生產過程中的生產（chǎn）質量、效率、靈活度以及設備的可靠性。三（sān）菱電機打（dǎ）造的智能工廠e-F@ctory，強調“人、機器和IT協同”，可以根據數量、品種、交貨期等指標的變更（gèng），靈活調整生產節（jiē）奏，削減企業總成本以達到推動高端製造和（hé）提高企業價值的效果。安川電機推出i3-Mechatronics概念，其中（zhōng） i3指的是integrated（集成）、intelligent（智能）、innovative（革新（xīn）），安川電機試圖通過（guò）對自身機器人、電機等自動化零件組（zǔ）合和集成控（kòng）製，實現更智能的製造解決方案。

2020年後（hòu）必然是這些新趨（qū）勢爆發最激烈的年（nián）代，讓我們拭目以待！

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