2017年，協(xié)作機(jī)器人（cobots）開始引領(lǐng)機(jī)器人市場(chǎng)增長。根據(jù)BISResearch的研究數(shù)據(jù)顯示，到2021年，協(xié)作機(jī)器人的市場(chǎng)銷量將達(dá)到15萬臺(tái)，銷售額有望增至20億美元。一些產(chǎn)業(yè)開始將引入?yún)f(xié)作機(jī)器人作為尋求新的自動(dòng)化未來的一種方式。

協(xié)作機(jī)器人脫穎而出的原因是它們能在原來全部由人工完成的工作領(lǐng)域中發(fā)揮作用。由于協(xié)作機(jī)器人固有的安全性，如力反饋和碰撞檢測(cè)的應(yīng)用，人與協(xié)作機(jī)器人并肩合作的安全性將得以保證。優(yōu)傲機(jī)器人公司（UniversalRobots）是協(xié)作機(jī)器人的領(lǐng)導(dǎo)廠商之一，該公司近期發(fā)布的一份白皮書列舉了協(xié)作機(jī)器人最常見的七大應(yīng)用場(chǎng)景。

拾取和放置

對(duì)工人來說，手動(dòng)拾取和放置應(yīng)是當(dāng)今重復(fù)性最高的任務(wù)之一了?？菰锓ξ兜牟僮骱苋菀讓?dǎo)致工人出錯(cuò)，而高度重復(fù)的肢體動(dòng)作也容易導(dǎo)致身體的勞累和損傷。從拾取和放置任務(wù)開始應(yīng)用協(xié)作型機(jī)器人對(duì)于減少工人的重復(fù)勞動(dòng)是一個(gè)很好的開始。拾取和放置任務(wù)是指將工件拾取并放置在另一地點(diǎn)。實(shí)際生產(chǎn)中可以利用這項(xiàng)操作從托盤或傳送帶上拾取物品，用于包裝或分揀。從傳送帶上拾取還需要先進(jìn)的視覺系統(tǒng)支持。拾放類的協(xié)作機(jī)器人需要一個(gè)末端執(zhí)行器來抓取物體，可以是夾具或真空吸盤裝置。

設(shè)備看護(hù)設(shè)備看護(hù)需要工人在數(shù)控機(jī)床、注塑機(jī)或其他類似設(shè)備前長時(shí)間站立，以時(shí)刻注意機(jī)器的運(yùn)行需求，比如更換刀具或補(bǔ)充原料。這一過程對(duì)于操作員來說，耗時(shí)漫長、無比乏味。這種情況下，使用協(xié)作機(jī)器人不僅讓員工解放了出來，而且一臺(tái)協(xié)作機(jī)器人可以維護(hù)多臺(tái)機(jī)器，提高了生產(chǎn)率?？醋o(hù)類的協(xié)作機(jī)器人要求具有針對(duì)特定設(shè)備的I／O對(duì)接硬件。這些硬件提示機(jī)器人何時(shí)進(jìn)入下一周期的生產(chǎn)或何時(shí)需要補(bǔ)充原料。

包裝碼垛產(chǎn)品的包裝和碼垛屬于拾取和放置類別里的一個(gè)子類。產(chǎn)品離開工廠車間之前需要為運(yùn)輸進(jìn)行適當(dāng)準(zhǔn)備，包括收縮包裝、箱體裝配和裝載、箱體整理、放置托盤準(zhǔn)備發(fā)運(yùn)。這種類型的工作重復(fù)率高，且包含一些小型負(fù)載，十分適合用協(xié)作機(jī)器人取代人工作業(yè)。快速的產(chǎn)品更換是高低生產(chǎn)量混合的批量生產(chǎn)型企業(yè)的業(yè)務(wù)關(guān)鍵所在。這項(xiàng)應(yīng)用要求利用傳送帶跟蹤，以同步機(jī)器人和傳送帶的運(yùn)動(dòng)。對(duì)于外形不一致的產(chǎn)品，應(yīng)用時(shí)還需要結(jié)合視覺系統(tǒng)。

加工作業(yè)

加工作業(yè)是指任何需要利用工具操作工件的作業(yè)過程。協(xié)作機(jī)器人常用于膠合處理、分配和焊接過程。這其中的每種加工任務(wù)都要求使用工具重復(fù)完成固定路徑。這些任務(wù)如果使用新員工需要投入大量時(shí)間進(jìn)行訓(xùn)練，才能達(dá)到成品要求。而使用協(xié)作機(jī)器人后，可以通過在一臺(tái)機(jī)器人上完成編程后復(fù)制給其他機(jī)器人。協(xié)作機(jī)器人同時(shí)還解決了工人完成的精度和重復(fù)操作的問題。傳統(tǒng)的焊接機(jī)器人系統(tǒng)，通常需要操作人員具有非常專業(yè)的機(jī)器人編程和焊接知識(shí)。

而協(xié)作機(jī)器人系統(tǒng)的優(yōu)勢(shì)是，簡化編程，僅僅通過地點(diǎn)和方位記錄的方法或傳統(tǒng)的CAD／CAM編程就可以實(shí)現(xiàn)，簡化了機(jī)器人編程，讓僅有焊接經(jīng)驗(yàn)的工人也能完成協(xié)作機(jī)器人的編程。采用Polyscope的接口可以幫助維持穩(wěn)定的TCP速度，保證了機(jī)器人可以以恒定的速度投入原料。這種情況根據(jù)固定焊槍、密封膠、膠水、或焊膏種類的不同，機(jī)器人應(yīng)用的末端器執(zhí)行器也各不相同。

精加工作業(yè)人工進(jìn)行的精加工作業(yè)必須使用手動(dòng)工具而且作業(yè)過程通常很費(fèi)勁。工具所產(chǎn)生的震動(dòng)也可能導(dǎo)致操作人員受傷。協(xié)作機(jī)器人可以提供精加工所需的力度、重復(fù)性和精確度。機(jī)器人可以完成的精加工類型包括拋光、研磨、去毛刺。機(jī)器人可以通過手動(dòng)示教或計(jì)算機(jī)編程的方法教授機(jī)器人完成相應(yīng)動(dòng)作。協(xié)作機(jī)器人所具有的力控制系統(tǒng)使機(jī)器人更加耐用。通過末端執(zhí)行器或內(nèi)置的力傳感裝置，可以實(shí)現(xiàn)對(duì)不同尺寸零件的精加工。

質(zhì)量檢測(cè)最后，協(xié)作機(jī)器人還可以對(duì)零件進(jìn)行質(zhì)量檢測(cè)。這一過程通常包含對(duì)成品零件的全面檢測(cè)、對(duì)精密加工件拍攝高分辨率圖片檢測(cè)、零件與CAD模型的對(duì)比確認(rèn)。固定多個(gè)高分辨率攝像頭在協(xié)作機(jī)器人上可以將質(zhì)量檢測(cè)過程進(jìn)行自動(dòng)化，快速獲得檢測(cè)結(jié)果。使用協(xié)作機(jī)器人進(jìn)行檢測(cè)可獲得高質(zhì)量的檢測(cè)，更加準(zhǔn)確的生產(chǎn)批次。完成檢測(cè)需要安裝具有高分辨率攝像頭的末端執(zhí)行器、視覺系統(tǒng)和軟件。