工信部消息：我國機器人技術(shù)路線圖和機器人產(chǎn)業(yè)十三五規(guī)劃，力爭到2020年，形成較為完善的工業(yè)機器人產(chǎn)業(yè)體系，高端市場占有率達(dá)到45%以上。
中國機器人產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟理事長曲道奎認(rèn)為，隨著人口紅利逐步消失，我國已成為全球最大的工業(yè)機器人市場。目前國內(nèi)在建機器人工廠超過30個，未來10年將是國產(chǎn)機器人的黃金發(fā)展期。
隨著工業(yè)機器人的發(fā)展,以及機器人智能水平的提高,工業(yè)機器人已在眾多領(lǐng)域得到了應(yīng)用。目前,中國工業(yè)機器人的使用主要集中在汽車工業(yè)和電子電氣工業(yè)、弧焊機器人、點焊機器人、搬運機器人等在生產(chǎn)中被大量采用。
工業(yè)機器人的應(yīng)用,使工業(yè)產(chǎn)品的生產(chǎn)效率、生產(chǎn)成本及產(chǎn)品質(zhì)量均有所的提高,也在一定程度上促進(jìn)了我國制造業(yè)的轉(zhuǎn)型升級。同時隨著中國人口紅利的消失,中國經(jīng)濟發(fā)展步入新常態(tài),制造業(yè)由低端制造向高端制造轉(zhuǎn)移等現(xiàn)象的出現(xiàn),也增加了工業(yè)機器人的使用。
工業(yè)機器人和人相比的優(yōu)點不用贅述，因為這些點往往是任何一個自動化設(shè)備都享有的，比如質(zhì)量穩(wěn)定，不會辭職，不介意危險骯臟乏味的工作等等。下面我們將從技術(shù)角度，談?wù)劰I(yè)機器人當(dāng)前的優(yōu)劣勢。
1.通用性
工業(yè)機器人可編程，支持多自由度運動，因此應(yīng)用較靈活。雖然不及人類，但相對于很多工業(yè)自動化常見的專機(專為一類工業(yè)應(yīng)用或一家客戶定制的機電集成方案)，工業(yè)機器人還是靈活多了。工業(yè)應(yīng)用改動不太大時，是可以通過機器人重新編程來滿足新的需求，而無需在硬件上再做大量投資。但相應(yīng)的，它的相對不足會是效率。畢竟專機是為一個應(yīng)用定制的，因此雖犧牲通用性但實現(xiàn)了效率優(yōu)化，在產(chǎn)量這個客戶非常關(guān)心的指標(biāo)上能完成地很好。
2.機電性能
工業(yè)機器人普遍能達(dá)到低于0.1毫米的運動精度(指重復(fù)運動到點精度)，抓取重達(dá)一噸的物體，伸展也可達(dá)三四米。這樣的性能雖不一定能輕易完成蘋果手機上一些瘋狂的加工要求，但對絕大部分的工業(yè)應(yīng)用來說，是足以圓滿完成任務(wù)。隨著機器人的性能逐漸提升，以前一些不可能的任務(wù)也變得可行起來(如激光焊接或切割，曾需要專門的高精度設(shè)備來指導(dǎo)激光的走向，但隨著機器人精度的提升，現(xiàn)在也變得可依賴機器人本身的準(zhǔn)確運動來代替了)。但相比傳統(tǒng)高端設(shè)備，如高精度數(shù)控機床，激光校準(zhǔn)設(shè)備，或特殊環(huán)境(高溫或特低溫)設(shè)備等，工業(yè)機器人尚力不能及。
3.人機合作
傳統(tǒng)的工業(yè)機器人是關(guān)在籠子里工作的，因為它實在危險(想象一個抓著幾十或幾百公斤的家伙以四米每秒的速度甩著，誰也不想靠近吧)。主要原因是一般機器人，基于成本與技術(shù)的考慮，不會集成額外的傳感器去感知外部的特殊情況(如突然有人觸碰)，它只會傻傻得照著人類編好的程序日復(fù)一日的動著，除非有外部信號告訴它停止。所以常見的方案就是為機器人配備籠子，當(dāng)籠子門打開時，機器人收到信號便自動暫停。
對安全的考慮，自然給機器人集成帶來了很多額外的成本，籠子可能并不貴，但畢竟要為此仔細(xì)考慮產(chǎn)線排布，增加產(chǎn)線面積，改變?nèi)藱C合作方式等，從而影響生產(chǎn)效率。所以最近比較受關(guān)注的工業(yè)機器人都以能安全地和人一起工作為榮，如RethinkRobotics的Baxter，UniversalRobots的PR系列，以及很多傳統(tǒng)工業(yè)機器人巨頭(abb，kuka，Yaskawa等)的半概念半成品的機器人。而從產(chǎn)業(yè)需求看來，已通過傳統(tǒng)工業(yè)機器人解決了對精度速度重量等自動化需求后，也的確是時候開始滿足人機安全合作了。
4.易用性
傳統(tǒng)機器人的工作本質(zhì)就是不斷地走一個個的路徑點，同時接收或設(shè)置外圍的I/O信號(老和其他設(shè)置如夾具，輸送線等合作)。而指導(dǎo)機器人這么做得過程，就是機器人編程。幾乎每一家領(lǐng)先公司都有自家的編程語言和環(huán)境，從而需要機器人操作者參加學(xué)習(xí)培訓(xùn)。當(dāng)機器人適用范圍增廣后，這個成本開始顯現(xiàn)了。
這些廠商是有理由維護(hù)自家的編程環(huán)境的，一來工業(yè)機器人四十年前就開始規(guī)模化做了，那時還沒有什么面向?qū)ο蟮痊F(xiàn)在廣為熟知普遍認(rèn)同的主流先進(jìn)編程理念，二來萌芽階段自家技術(shù)難免會和競爭對手不同，維護(hù)一個編程方式也無可厚非，三來因為他們的大客戶往往也是傳統(tǒng)的工業(yè)大客戶，如大汽車廠商，這些客戶求穩(wěn)，自然不希望你機器人過幾年就趕個熱潮變換編程方式，搞得他們還得扔掉幾十年的經(jīng)驗，重新花大錢培訓(xùn)學(xué)習(xí)。
當(dāng)然在業(yè)界，大家早已思考編程可否做的直觀簡單些，但在傳統(tǒng)廠家中除了一次次地概念性的展示外(如利用外骨骼，3D圖像，虛擬現(xiàn)實，iPhone等等)，一直沒什么商業(yè)實用進(jìn)展，以至于大家再聽到簡易編程等關(guān)鍵詞都想吐了。
但慶幸地還是有后來者敢于挑戰(zhàn)，也從零開始做出成就，并成為被認(rèn)可的賣點。對，說的就是RethinkRobotics和UniversalRobots！這也鮮活地論證了創(chuàng)新者窘境里為什么顛覆性技術(shù)往往不會在領(lǐng)先企業(yè)中成功(盡管他們有足夠的資源)，卻總是被后來挑戰(zhàn)者發(fā)揚光大。因為領(lǐng)先者在顛覆性技術(shù)上每走遠(yuǎn)一步，就往往離自己的鐵飯碗遠(yuǎn)離一步，內(nèi)外部阻力都很大！
不管怎么，機器人的易用性開始得到重視，如何能讓人不經(jīng)任何(或過多)培訓(xùn)，就能像玩iPhone一樣很快玩轉(zhuǎn)機器人，已經(jīng)變成大廠商們開始大力投資的方向來。
5.成本
機器人的成本從小型號的幾萬RMB到大型的上百萬RMB都有。這個成本自然低于高端專業(yè)制造設(shè)備，但也可能會高于國內(nèi)小集成商們拼湊出的自動化方案來。但從一直來西方工業(yè)界及近幾年國內(nèi)制造業(yè)對機器人的歡迎程度看來，說明機器人自動化的經(jīng)濟優(yōu)勢普遍到了一個臨界點，超過了其他替代方案(人工，或?qū)C)，看來這個成本還是值得的。
其實要走傳統(tǒng)機器人的老路，那硬件成本降低空間不大。工業(yè)機器人基本是一個開環(huán)的運動機構(gòu)，靠的就是電機和齒輪箱的高精度配合。而大部分領(lǐng)先廠商的這些關(guān)鍵零部件都是從日本幾家廠商那買的，(這也是國內(nèi)公司自己制造的機器人，庫卡機器人何服電機維修，買同樣的零部件，也不會便宜多少，因為日本廠商不會為了你這點量給多少折扣)。除非中國零部件制造商能靜下心來，努力追趕上日本人的技術(shù)，從而以價格優(yōu)勢打破多年來的壟斷，才能真正促進(jìn)國內(nèi)機器人廠商的發(fā)展。
另一個就是另辟蹊徑，追求其他技術(shù)和市場。如RethinkRobotics當(dāng)時甚至考慮用塑料的齒輪箱來降低成本，而通過視覺來彌補運動精度損失，就像人的眼睛來輔助手的精微操作一樣。但畢竟不能一步登天，所以Baxter機器人暫時在精度和速度上完全無法與傳統(tǒng)機器人相比，但在它能處理的物料抓放的應(yīng)用中，卻也足夠了。也許隨著Rethink的努力，會在硬件較差的情況下，通過軟件的智能化彌補，來達(dá)到與傳統(tǒng)工業(yè)機器人競爭的程度(那就是真顛覆這些傳統(tǒng)大廠商了)。
6.智能性
之所以將智能型放在最后一點，因為相對現(xiàn)在市場對機器人的主流需求(即強，快，準(zhǔn))，它暫時還不是最迫切的。這也體現(xiàn)了傳統(tǒng)工業(yè)機器人的優(yōu)勢(任勞任怨，保質(zhì)保量，是個干活的好手)和不足(但很笨，老得讓人教)。