机器人学与人工智能-协作型机器人成为中国国际工业博览会上的主角

11月1日至5日，在上海举行的第十八届中国国际工业博览会上，协作型机器人已经成为展览会上的主角。

与传统的工业机器人手臂相比，敏感型机器人，也称为协作型机器人，在工业生产流水线上的应用更加灵活。

首先，他们让机器人从过去的围栏中解放出来，让人机在安全的环境中并肩作业。其次，协作型机器人还能和人、周围环境互相配合，共同完成工作。例如，在整车生产厂，7-8台不同类型、功能的协作型机器人已经能在同一个工位上，共同完成汽车抛光、打磨、焊接等工艺。最后，与传统大批量、统一生产的过程相比，协作型机器人灵活、高效的特点，让生产商能应付更多个性化、小批量的工业生产订单。

毫无疑问，协作型机器人将在未来的工业生产中成为主力和趋势。全球金融分析机构Barclays Research的数据显示，2016年和2017年是协作型机器人在美国、中国、日本、德国、韩国这五个核心市场的快速扩张期，增速分别为153%和228%，到2020年，协作型机器人的全球市场价值将达到28.9亿美元。

11月1日至5日，在上海举行的第十八届中国国际工业博览会上，这样的协作型机器人已经成为展览会上的主角，无论是传统的机器人四大家族，还是其他生产商，都在着力布局这一领域。

工业机器人传统四大家族加紧布局协作型机器人

鉴于人机协作在制造领域的重要性不断提升，占据工业机器人全球市场绝对优势的传统四大家族正加紧布局协作型机器人。继2014年推出全球首款真正实现人机协作的双臂机器人YuMi后，作为四大巨头之一的ABB仍在不断加码协作型机器人业务，并于去年收购了德国Gomtec公司以扩大其协作型机器人产品线。

ABB的协作型机器人

“Gomtec在协作型机器人领域确实有其专长。人机协作是有发展潜力的领域，也会是未来的一大市场，所以我们也希望在这一块作充分挖掘。”ABB集团执行委员会成员、ABB离散自动化与运动控制业务部总裁安世铭(Sami Atiya)在11月2日上海举行的中国国际工博会上对记者称。

在传统的工业机器人应用现场，机械臂往往要被刷上显眼的颜色，以提高工人的注意力。机器人与机器人之间，也需要用围栏或是其他方式隔离开来。但人机协作型机器人可与人类工作者肩并肩安全作业，无需任何防护栏。

YuMi就是英文“你和我”协同工作的意思。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，但YuMi每只手臂的负载仅为0.5公斤。Gomtec技术和产品的融入，有助于ABB推出可以从事更高荷重工作的协作型机器人。

安世铭说，协作型机器人确实是ABB机器人业务的一个重点。“ABB现在拥有YuMi协作型机器人产品，但在限重方面还存在一些限制。随着我们收购Gomtec作为有效补充，ABB可以进一步提高协作型机器人的限重条件，形成一整套针对不同重量、不同情况的协作型机器人产品。”

Gomtec的单臂机器人Roberta，同样能跟人类并肩工作。Roberta是一款自带抓手和直觉编程软件的轻型机器人。其让人感兴趣的是，它的载荷自重比让人钦佩不已。Roberta自重为19公斤，载荷却达到8公斤。这一特点使其可以很容易在工厂或者实验室里移动，而且可以组成大型阵列应用。

澎湃新闻从工博会现场看到，YuMi可以迅速感应、学习并模仿人类的动作路径，且不需要复杂繁琐的传统编程方式来设定命令。“YuMi产品的表现确实超出了我们的预期，客户对这款产品的需求和兴趣也是持续高涨，很感兴趣。主要原因包括这款产品的安装和使用都非常方便，Yumi的两只手臂使它可以有更多的应用场景。”安世铭称。

YuMi可以迅速感应、学习并模仿人类的动作路径

在11月2日工博会现场举行的YuMi日上，ABB向多家企业客户交付了YuMi机器人。据澎湃新闻观察，出席的客户代表以自动化及电子工业企业为主。

目前全世界安装的工业机器人中，有超过四分之一来自ABB。截至11月1日，ABB在中国生产的机器人达到了50000台，中国已成为ABB最大的机器人市场。除了硬件外，ABB的监控软件解决方案SafeMove2可以使人们在不影响生产效率的前提下机器人学与人工智能，在负载范围为6公斤到800公斤的ABB机器人周围安全工作。

今年刚被中国美的集团收购的德国机器人巨头库卡(KUKA)公司，也在两年前推出过人机协作型机器人LBRiiwa。据库卡公司透露，第二代的LBRiiwa机器人将在2018年对外公布。

“人机交互机器人，一直都是我们进行研发时的高度优先类产品，我们会进一步加强这一些人机交互机器人的研发。同时在对普通的这些通用工业机器人的应用上，我们会通过增加更多传感器的方式，来推出一些扩展包，使得这些普遍使用的工业机器人，在安装了这些传感器扩展包之后，也能转变为人机交互型的机器人。”库卡机器人有限公司首席销售官Martin Kuhnhen告诉记者。

除了上述两家欧洲企业外，日本机器人公司发那科也在着力布局人机协作型机器人。在今年的工博会上，发那科推出了CR-7iA轻型人机机器人。值得一体的是，发那科希望未来的工业机器人能具备更多的视觉、感知系统，除了让人互联网，还能与周围的环境互联协作。

人工智能进入协作型机器人领域

除了传统的机器人公司外，一些新兴的机器人公司也在加紧布局协作型机器人。RethinkRobotics公司由美国机器人专家、麻省理工学院人工智能实验室主任Rodney Brooks在2008年创立，目前的主要产品为分别面世于2012年和2015年的机器人Baxter、Sawyer。

与传统机器人不同，Baxter和Sawyer不需要通过编程来制定任务，凭借内置的视觉传感器、力学传感器和人工智能软件，它们有了视觉、触觉和大脑，可以自主学习。训练时，只要拖曳着机器人的手臂进行任务设定，相应的任务路径会在显示屏上显示。当你完成一个训练示范，Baxter和Sawyer就可以在一分钟内习得，重复任务。

值得一提的是，Baxter和Sawyer独有的“Robotface(机器人脸)”让它们更像一位“工友”——通过一块显示屏，机器人匹配上眉毛和眼睛，有了自己的表情。

“这让在机器人身边工作的工人感觉到亲近，不会对机器产生害怕的感觉。这对于第一次开始使用机器人的工厂来说很重要机器人学与人工智能，尤其是这些机器人会挨在工人的身边工作。”Rethink Robotics总裁兼首席执行官Scott Eckert告诉记者。

除了美国公司外，人工智能这一当下最热的概念，也越来越多地应用到人机协作型机器人的开发中。

发那科公司董事长稻叶善治告诉记者，在日本，发那科已经和思科、人工智能公司Preferred Networks合作，希望把人工智能的一些算法加入到自己的协作型机器人中。

“我们在机器人人工智能领域里的投入占总投入的10%，尽管现在还是一个小数目，但我们认为这是一个开始和趋势。”稻叶善治告诉记者。