工业机器人逐渐走向商业应用（下）

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接上一篇文章《机器人进入协作时代 多机器人协作大行其道（中）》，今天继续探讨机器人技术在2015年的展望。

智能制造的发展，让机器人不仅相互协作，更变得越来越专业化，农业机器人、医疗机器人、娱乐机器人正让我们的工作和生活变得更精彩、更轻松。而工业机器人也不再只蜗居在工厂的角落，他们走出工厂，走向了更广阔的领域，例如ABB工业机器人就是首先被用于商业，走向舞台的工业机器人之一，预计在未来几年，机器人在娱乐行业中的需求将大幅增长。

智能制造

合作趋势的一个重点是研究地区、协议组织和产业界之间的知识共享。如果美国智能制造和欧洲工业4.0要取得成功，协作环境是至关重要的。

位于马里兰州盖瑟斯堡的美国国家标准与技术研究院（NIST），在帮助美国产业界利用动态生产系统中充当重要角色。用于智能制造项目的机器人系统，和NIST的工程实验室，开发和部署了将智能机器人系统用于制造业的测量科学。

“你可以告诉人们有这样的机器人系统或者视觉系统，当人们在展会中听说或者看见他们的时候会觉得很棒，但随后他们安装这些系统的时候，并不能真正实现他们所要做的。我们正在努力避免这种情况发生，”Elena Messina说，她是NISTManipulation&Mobility小组的领导者，也是智能制造项目机器人系统的经理。

在装配应用中，一个双臂机器人和一个安装在移动平台上的机器人与操作员协同完成测试工作。（图片来源：National Institute of Standards and Technology）

“我们描述了这些特定方案或产品的性能，这样你们选择适合自己的方案。”她说。 “归根结底，我们所做的是降低采用新技术的风险。”

“与此同时，用这些方法进行测量是一种引导创新的方式。如果你正在开发关于机器人的新感知系统或新末端执行器，若你有这些测试性能的方法和方式，可以帮助你做得更好。它们体现了最终用户的需求。”

Messina说他们一直在寻找产业中投入。他们还试图消除来自于研究机构和制造商未来需求之间的鸿沟。

“这对我们真的很重要，因为我们不喜欢在独立的环境中工作。理想的模式是我们可以从各种制造商中获取不同知识、从小公司到大企业、航空航天到消费类产品等各种行业应用，这能帮助我们真正了解每个领域。”

“她说项目重点是国家和地区层面的发展领域，包括机器人—人的协作和移动性、3D成像、终端执行器、触觉和中小规模企业的机器人。”

“在机器人产业中，我们短期内看到的是机器人与人之间的劳动分工，”Messina说，“在那里他们可以并肩工作，也可以做他们各自擅长的工作，例如机器人在特定的方位通过支撑帮助人类，这样他们更容易组装零件。”

“我们积极参与协作机器人领域，”Messina介绍道。“我们也在寻找机器人与机器人协作的下游，这样机器人团队可以共同携手工作。那可以是两个工业臂，其中一个是定位部件，另一种是钻或放置部件。”

“但你也可以考虑带有一个工业臂的移动平台。RIA有良好的工业臂安全标准。有一个单独的安全标准组织处理AGVs。但是，当你把一个机器人手臂放在移动平台上，谁会为此处理安全标准？有时候安全标准并不会适合处理特殊情况。这就是NIST研究的一个领域。”

她说目前的方案包括在看AGVs的性能指标，不仅仅是他们如何避开障碍物，而且还包括系统如何找到绕过障碍物的安全通道。在ASTM委员会的NIST研究人员也参与了评估3D成像系统如何确定六自由度的动作的开发测试方法中，其他研究也正在加快定义交互界面，使新传感器和部件更容易集成到系统中，以及机器人融入到其他企业中。

“NIST也有小企业创新研究（SBIR）计划，我们正在与一家名为SynTouch的触觉传感器公司合作，我们正在为机器人手实验更先进的触觉传感器和测量抓取操作的性能。”

与中小企业合作

Messina期望协作机器人将会对制造业特定部门产生重要的影响。

“我们看到越来越多的协作机器人产生，我觉得真要有所作为。当你在同一个地方同时有人和机器人，你就可以利用各自的优势。这对于中小型企业特别重要，因为他们人员的水平低于机器人。”

“NIST和MEP中心在50个州都有制造扩展合作伙伴的计划。我们正在朝着这个方向工作，希望中小企业开始明白有效使用机器人将为他们带来什么以及他们的优势。该计划目前正在发展中。”

她举例移动机械手作为另一个增正点。“如果你有一个手臂，你可以把它带到你需要的不同工作站，这将有助于成本效益。”

多年前，NIST的机器人研究人员就开始测试机器人用于城市搜索与救援，主要是为国土安全部服务。现在他们已经有近20个测试方法通过了ASTM的验证。他们为工业部门建立了基本的解决措施知识。

“我们并不想评定任何人，”Messina说。“我们正在努力扩大使用机器人。我们正在努力帮助人们改革和拓展市场。”

“中小企业有不足，所以我们希望他们能够面对针对他们的挑战。我们要把这些转换成测试方法和试验台，让人们可以尝试解决他们的担忧，我们可以衡量他们如何解决这些问题。这应该给中小企业带来信心，他们可以花大量钱财在他们从来没有购买过的机器人上，不会以机器人陵墓而告终。”

移动性

没人愿意看到一个机器人呆呆的在工厂角落收集灰尘。移动机器人正在努力成为不可或缺。

基于开源软件的移动机器人在仓库捡货（图片来源：Southwest Research Institue）

安川Nieves 说移动性和便携性是巨大推动者。 “工厂是平的，机器人可以滚动。移动性是一个力量放大器。移动机器人就像你在做劳动。移动性增加了机器人的利用率。”

“为了让机器人高效敏捷的工作，现在机器人决定了工厂的布局，”他说。“移动性使释放出来的劳动力回到工厂工程师。从而安排工厂更高效工作，而机器人到它所需要的地方工作。”

具有机器人手臂的自主和半自主移动平台正在走出实验室，走进我们的工厂、办公室和仓库。这是一个移动机械手装载洗碗机的视频。一个附加的旋转将这个混合物推向新高度。

手机电池也不甘落后。看看这些可以改造车间的移动协同机器人概念。

但是，工业安全标准组织也正在追随着新型机器人。风险评估仍然是黄金标准。

专业机器人在上升

Keay对协同机器人的期望正在降温。“我不认为他们在未来几年会有显著影响，但是当他们开始产生影响的时候，我认为这将会是一个巨大的冲击。我认为我们将重新布局制造业以及将自动化工艺延伸到没有以前没有涉及的领域。”

她对个人服务机器人也不热心。专业服务机器人引发了她的好奇心。

“我认为未来五年个人机器人将会是很有趣，它会是人们所想象中的那个机器人，”她说。 “农业、物流和医疗卫生机器领域正在发生的变化是非常令人兴奋。”

“在过去的一百年中，我们已经看到了农业行业以及雇于农业的人数有了彻底的改变。我们面临另一个关键点。那就是没有人离开农场，那些离开的人开始老龄化。”

农业机器人

据Keay所说，农民们开始发觉机器人帮助他们从繁重，不方便的任务中解脱，例如凌晨四点挤奶。对于一些农民，它关系到快速老龄化农业人口的生活质量，并试图保持他们现有的劳动力。其他农民愿意为更多奶牛挤奶，提高牛奶产量和赚更多的钱。她提到了机器人挤奶系统的制造商，例如 Lely和DeLaval。

Keay还提到了在农业领域优秀的一些公司，Blue River Technology和Harvest Automation。这两家公司都更关注园艺。

“事实就是有人撰写并描述了27个农业机器人的发展空间，”Keay说，参考了机器人分析师Frank Tobe在2014年11月的农业调查。

Tobe是The Robot Report的编辑和发行商，以及ROBO-STOX?全球机器人与自动化指数ROBO）的联合创始人。我们非常认同Tobe去年的年度预测：机器人在2014年：市场多样性、协作机器人和全球投资。

在你离开农场前，记住这些机器人基本上都是坚固的拾放机器人。他们不仅可以移动，还能和人类一起安全协作。如果他们出现在你附近的仓库或配送中心时，不要感到惊讶。

医疗机器人

传统工业机器人和用于医疗改造后的新型协作机器人正在将我们的医院和医疗中心改为小型工厂，它们自动和简化处理就诊病人，办理各种书续。

具备高负载机器人的外科手术室作为病人定位器，掌握着先进设备可用于影像诊断和微创手术在同一个房间中执行各种程序，使得手术室如同先进的工厂一样灵活。

例如Hirob这样的康复机器人正在模糊的工业、协作和服务机器人之间的界限。

“我们现在看到的不再是一个大工厂，”Keay说。“工厂现在变的更小巧，灵活，出现在每一个行业当中。”从农场到演播室，到医疗中心，自动化将是无处不在。

娱乐机器人

一旦工业机器人离开工厂被用于商业，他们便进入了专业的服务机器人领域。

ABB机器人是走向舞台的工业机器人之一。 RoboScreen?技术，机器人艺术漫画家安迪Flessas与ABB合作的专利发明，将六轴机器人与最新的LED显示结合，通过媒体控制技术提供醒目的视频内容和同步电子动画。2010年，机器人作为主要的舞台道具为Bon Jovi Circle Tour全球巡回演出，机器人娱乐系统首次得到了重视。

如今，机器人登上了皇家加勒比公司的最新游轮。作为游轮上的背景幕，它是第一个作为主要表演场地部分的机器人被永久性的安装在游轮上，也是第一个登上远洋船舶的机器人。

ABB工业机器人在邮轮上为观众打造视听盛宴（图片来源：ABB Robotics）

预计在未来几年，机器人在娱乐行业中的需求将大幅增长。

“这将是一个巨大的市场，” Nicholas Hunt说，他是密歇根州ABB机器人技术和支持经理。“我们所做的就是给这个行业一个它们不知道存在的工具，然后让他们着迷。”

“很多人需要这些机器人原因和制造业是一样，”Hunt说。“他们精准，可重复，并且可以不停的重复做同样事情。就像电影中的电影摄制组，拍摄一个场景20次，每次拍摄都要相同的方式。这对人来说很难，但你只需再次按下按钮，机器人就可以完成。

“你将会看到这些类型的机器人的快速应用，”他补充道。

当你在城市里的娱乐场所、POP广告、夜|总|会和酒吧看到机器人的时候，不要惊讶。

你永远不会以同样的方式去看一个盒子（机器人）。Bot & Dolly（谷歌在2013年并购的一家公司）的视频中可以看到，机器人精密、协调运动和灵巧的充分展示。

主要角色会是KUKA机器人，这些轨迹都围绕着他们？这些都是来自于GüdelTrackmotion（TMF）产品线，Joe Campbell，他是位于密歇根州龙门式机器人的副总裁兼业务部经理。

“我们的TMO架空轨道正与库卡机器人的操作相机一起用于高精度，高速电影连续镜头中，”Campbell说。

2013年的电影大片“Gravity”，也运用了机器人进行拍摄。

摄像机镜头后面也有协作机器人。希望在不久的将来，看到更多摄影师、创意设计师和电视新闻工作者也使用机器人，工业和服务部门之间的界限将更加模糊。

Keay 总结了上述所有观点。“人们花了很多时间担心和机器人工作将毁掉我们，但我认为我们会非常互补。自动化、计算与AI以及机器人技术，将接管我们某些工作，它可以弥补我们做不好的那部分。这样我们可以专注我们更擅长的工作并把它们做的更好。”

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