隨著自動化和數字化在全球制造行業(yè)中迅速發(fā)展，越來 越多的制造商采用機器人解決方案來提高車間的智能 化科技水平。協(xié)作機器人作為一種新興的機器人品類， 也日益受到關注。本文探索性地介紹了協(xié)作機器人的類型、優(yōu) 勢以及發(fā)展趨勢，進而說明了如何更好地利用協(xié)作機器人技術 來完善人工技能、提高生產效率。

協(xié)作工業(yè)機器人的設計理念旨在讓工人與機器人在車間中 合作協(xié)作完成相關任務。 國際機器人聯(lián)合會（The International Federation of Robotics）定義了兩種類型的協(xié)作機器人：一種類 型是符合國際組織標準 10218-1 的，另一種類型是不符合該標 準的。國際組織標準 10218-1 為工業(yè)機器人的應用、安全設計、 保護措施提供相關的技術要求和指導意見。這并不意味著不符 合該標準的機器人就不安全，它們可能遵循了其他的安全標準， 例如國家或公司內部標準。

滿足上述規(guī)范的機器人種類有很多，但是它們的人機協(xié)作 程度卻有很大差異。 技術范圍的一端是傳統(tǒng)的工業(yè)機器人，它 們需要在一個單獨的工作空間中運行，工人可以定期進入該空 間而無需關閉機器人電源，這就避免了生產流程被打亂——停 機造成的生產流程被打亂可能產生每分鐘數千美元的經濟損失。 在機器人的工作空間中設有能夠探測人體運動的傳感器，可以 確保當工人進入設定區(qū)域時，機器人的操作動作變緩或停止。

技術范圍的另一端是專為人機協(xié)作工作而設計的工業(yè)機器 人。這類機器人也被稱為“cobots”，其設計包括了多種防護 功能特征，可確保當工人有意或無意地直接接觸到機器人時， 不會受到傷害。 這些防護功能特征包括：采用輕質材料；圓滑 的輪廓設計；表面覆蓋襯墊；應用“智能皮膚”技術（ 襯墊中 集成了嵌入式傳感器）；在機器人基體和關節(jié)上安裝力和速度 傳感器，并設定相應的閾值，以確保在接觸發(fā)生時，機器人的 力和速度不會超過規(guī)定的閾值。

總體而言，工業(yè)協(xié)作機器人可以劃分為兩類，第一類是非 直接人機接觸類；第二類是任務同步類，這類機器人會根據工 人的動作實時調整自身動作，以配合工人完成相應任務。目前， 據國際機器人聯(lián)合會成員統(tǒng)計，第一類協(xié)作機器人應用最普遍， 也就是人機共享工作空間，機器人和工人按順序完成各自的任 務，機器人執(zhí)行重復或不符合人體工程學的任務，比如，提重 物或擰螺釘等。

任務同步類型的協(xié)作機器人會根據工人的動作實時調整自身動作（例如，根據工人放置工件的角度調整抓取動作的角度， 配合工人完成抓取動作），這在技術上是非常具挑戰(zhàn)性的。 這類 機器人的動作軌跡隨時都可能改變，因此其運動具有不可預測性， 這就要求最終用戶確保其在最大運動范圍內的操作都滿足安全性 要求。 目前來說，任務同步類型機器人在各個制造領域中的應用 實例還比較少，這是因為絕大多數的制造企業(yè)都依賴操作的精確 性和可重復性來提高生產效率。