顛覆想像！這樣的機器人你見過嗎？

如果說工業4.0是一個風口，那麼機器人可以算得上是風口上的“風口”了。

有資料顯示，全球機器人的銷售額將從2015年的1.16億美元增長到2025年的114億美元，市場增幅將超過100倍。

作為“世界工廠”的中國市場，高工產業研究院的研究表明，2014年至2017年，中國市場中機器人銷量及市場規模年均複合增長率達到了91.5%和71%；預計到2020年，機器人總銷量將會達到16500台，市場規模將突破18億元。

這些市場資料看著確實讓人眼熱。但是對於很多人來說，“協作機器人”並不是一個熟悉的概念。實際上，協作機器人是從工業機器人中發展起來的一個新品類，但是與傳統的工業機器人相比定位又明顯不同，甚至可以說具有某些“顛覆性”的特徵，因此在“第四次工業革命”的大背景下，自然會受到更多的關注。

圖1，不同類型的協作機器人（圖片來源：網路）

不同以往

人們對工業機器人的認知可以追溯到上個世紀60年代初，以Unimate arm機器人入駐通用汽車生產線為起點，機器人開始在製造業中代替人類完成越來越多重複性、危險、人力所不能及的工作，而且具有效率、精度和可靠性“三高”的特性，成為工業現代化的重要標誌。由於工業機器人體積龐大，自重高，為了防止在操作過程中誤傷人類，所以總是被圈在一個金屬“籠子”中。

而協作機器人則在很多方面走向了傳統工業機器人的“反面”。“協作”二字體現出了兩者本質的差異，顧名思義，這意味著這種機器人不再是被圈在“籠子”裡，而是可以和人一起協同工作，去完成特定的任務。從外形上看，協作機器人也不那麼“剽悍”，而是比較簡潔、纖秀、柔和。

協作機器人的角色定位也更加靈活和多樣化，它們可以替代人們做一些機器擅長的活兒，有時也可以和人做相同的工作以彌補人手不足，還可以真正和人協同交互共同完成一個任務；總之，“協作”二字不是徒有虛名。

之所以要開發協作機器人這個新品類，一個最直接的動因就是全球勞動力結構的變化，特別是在那些傳統的工業發達國家，勞動力供給能力明顯下降，加之全球化進程造成的製造業外遷，進一步加劇了本國製造業空心化的風險，給經濟和就業帶來危機。特別是一些中小企業，由於沒有強大的資源支撐，會在勞動力數量匱乏和成本增加的雙重壓力下喪失競爭力。因此人們開始設想，用一種成本低、部署易的機器人去補足勞動力短板，由此，協作機器人應運而生。

更有意思的是，當協作機器人這個想法和工業4.0的概念交融之後，人們發現兩者的調性有諸多契合之處，這就像是在協作機器人在原有的熱度上有添了把火，所以它再不火就沒道理了。

特徵畫像

因為是一個新類型，所以協作機器人究竟應該是什麼樣子的，對於這個問題不同的行業玩家會根據自己的理解給出不同的答案。不過如果我們給協作機器人畫像，以下幾個特徵是少不了的。

人機協作：由於和人之間不再有物理性的隔離防護設施，所以協作機器人必須有安全性的保障，如基於先進的感測器，主動感知和適應變化的環境，確保與人交互的安全。

部署靈活：傳統的工業機器人，大多是在結構化環境中去完成特定的工作，機器人必須有外部的系統環境做支援，一般認為機器人自身的成本僅占系統總成本的30%左右。換言之，工業機器人的部署往往是牽一髮而動全身，會牽涉到整個支援系統的調整變化。而協作機器人則可以根據操作空間靈活部署安裝，在很多情況下可以做到隨插即用，減少了對專業資源的依賴。

操作簡便：操作傳統工業機器人，讓其聽命於人，需要專門技術人員去程式設計，以及與其他生產設備進行系統集成，使用門檻高。而協作機器人會有更友好的人機交互介面，通常使用圖像化程式設計的方式即可完成機器人的配置，非常方便。甚至有人在考慮引入VR技術，未來通過一個虛擬化的環境就可以手把手“教會”協作機器人必要的技能。

成本低廉：協作機器人不僅僅是自身單價低，而且也省去了搭建配套系統的成本，在實際使用中無需依賴專業團隊……所以綜合下來，用戶以較低的價格即可擁有！根據協作機器人公司優傲（UNIVERSAL ROBOTS）的測算，他們的某些協作機械臂產品平均195天就可以收回投資，這個投資回報（ROI）資料很有說服力。

從上述特點中我們不難得出結論，協作機器人確實更適合為中小企業用戶提升效率提供助力。Taradyne公司（其收購了優傲機器人）在2018年的一份財報中曾經披露，公司的協作機器人產品客戶中50%是中小型企業。而且這樣的客戶群也會將協作機器人擴展到更廣闊的應用領域中，除了汽車、電子這類典型製造領業，在倉儲、農業、餐飲等行業中，都會越來越多地看見它們的身影。

圖2，用於蘋果採摘的Abundant Robotics機器人（圖片來源：網路）

技術賦能

從技術角度看，協作機器人除了在運動控制器、伺服電機、減速器這機器人三大件上不斷精進外，未來還會圍繞著另外兩個“能力”勤修苦練。

第一個是感知能力。由於要與人協同工作，所以協作機器人需要發展出更發達的視覺功能，比如3D視覺，還可能需要將雷射雷達和其他感測器集成進來，讓機器人能夠感知更多的環境資訊，以做出正確的反應。

第二個是處理能力。傳統工業機器人基本上是去完成重複、可預測的任務，而對於結構化不明顯的任務——這實際上也是人類所擅長的工作，如從隨機分類中挑選一個物體——並不是其強項，而這恰恰是協作機器人所面臨的工作場景。借助機器學習等人工智慧技術，將是提升協作機器人在複雜環境中處理非結構化任務能力的有效途徑。

總之，協作機器人的時代已經單來。找個《星球大戰》中C-3PO那樣的機器人保姆常伴左右，可能這樣的日子還很遙遠，但是享用一份協作機器人做的便當，這樣的場景應該很快就會成為常態。