协作机器人正变得更便宜、更灵活,能更加有效地填补技能、成本带来的空白。
据美国机器人工业协会(RIA)称,2016年北美的机器人的销售量增长了10%。在GDP增长1.9%的情况下,这是较为健康的增长速度。然而,在装配领域,机器人的销量在一年的时间里增长了61%,这么惊人的增长速度很大程度上和协作机器人大量进入市场有关。
本月早些时候,在加利福尼亚阿纳海姆举办的太平洋设计和制造会议上,Rethink Robotics公司的产品副总裁Matt Fitzgerald发表了名为 “协作机器人的可能性和2017年展望”的演讲,在讲话中,Fitzgerald解释了这些柔性机器人普及的原因:“协作机器人是安全的、易于使用的和有趣的,ABB的YUMI、Rethink Robotics的Baxter和Sawyer、KUKA的LBR’s iiwa以及优傲的UR5系列机器人都是很好的例子。”这些机器人的最大优势是能和人类并肩工作。
协作机器人的吸引力部分来源于其低成本,消费类电子产品的发展将协作机器人的价格控制在人们可承受的范围内。“消费类电子产品拉低了制造机器人的成本。十五年前,你会想要一台笔记本电脑,但现在,一台智能手机能比笔记本电脑更有用。同样的事也发生在机器人身上,你可以在机器人上安装ARM芯片和Raspberry Pi,这些都不昂贵。低成本推动了创新。”
协作机器人快速增长的另一个原因是面对即将来临的退休潮,企业对劳动力的需求在不断增加。“现在很难找到和留住熟练工。当‘婴儿潮’的那代人都退休后,制造业将会青黄不接。”Fitzgerald说,“‘熟练工荒’是机器人销售量提高的重要原因。据高德纳咨询公司的预测数据显示,到2025年,全国会有200万个技术人才缺口,而协作机器人能帮助解决这个燃眉之急。”
灵活,小尺寸,易于设置
协作机器人另一个优点是它的灵活性。与汽车生产线上那些被关在“笼子”里的机器人不同,当产品转移时,工作人员能轻松地对协作机器人进行重新部署。“我们的产品周期很短,每年都要生产一款新手机。如果投资在固定的自动化设备上,那得投资好几条生产线。现在使用了协作机器人,生产线就变得灵活的多了。” Fitzgerald说。
对于装配商和小型制造商来说,把产品全部运到亚洲去生产是不现实的。即使是那些离岸生产的公司,也希望他们的产品能更接近北美市场。“人们希望在离自己国家更近的地方生产产品。他们不再想为了生产而跨越半个地球了。” Fitzgerald说。同时,新型机器人对空间和专业技能的要求也更低了。“协作机器人的占地面积小、操作简单,你不需要专门去修一个计算机学位,也不需要再请专家来指导了。”
机器视觉和夹具配件
协作机器人的灵活性部分源于它使用的各种配件,比如传感器和夹具。“你需要考虑的只是如何让机器人抓起产品,以及它是否‘看’得到物品。这是一个关于传感器和集成的问题,” Fitzgerald说,“协作机器人装有能测量所施加压力的力传感器和用于‘看’到物体的视觉传感器。”
正如汽车行业有许多独立的汽车配件加工公司一样,协作机器人本体也要依赖于生产传感器和夹具的公司。 “夹取东西是一大挑战。我们的“手”非常好,它们的工作非常理想。” Fitzgerald说,“从技术角度比较,Robotiq和Festo一样都是很优秀的夹具制造商。这是一个关键的技术,因为你经常需要多种夹具执行不同的任务。”
现在已经出现了一些灵敏度极高的夹具,它们能夹起精巧的物体而不不造成任何损伤。“现在你会看到,‘温柔’的夹子能让机器人夹起西红柿或其他水果。你可以把机器人调动的更快,但它的抓取动作同样精准。” Fitzgerald说,“在机器人抓取方面有很多机会,需要很多的创新。不管是其他工业机器人还是协作机器人,它们总是需要抓取东西的。”