机器人已经广泛用于自动化生产线,他们增强了生产的灵活性,确保準时交货,为製造商提供了更大的差异化可能。然而,机器人自动化生产的缺点在于这些设备本身重量大、价格昂贵,而且必须放在外壳内以避免伤害到附近的工人。
赋予生产线机器人感知周围是否有人的能力,并且在必要的时候服从人的操作,这是新一代「协作机器人」所引领的方向。他们能够和人类一同工作,并且在提高生产力的同时,不会对人类造成伤害。
根据开放塬始码机器人基金会CEO Brian Gerkey的说法,协作机器人的使命是革新生产领域,如汽车、航空等领域。他还预测,协作机器人还会让医疗等主流市场实现自动化。
他预测,“紧随工业自动化市场之后,下一个协作机器人的主要市场将会围绕家庭成员,特别是老人。只需要协作机器人的少许帮助,老人就能够在家独立生活。”
该基金会已开发出首个开放塬始码的机器人作业系统,目前已经被超过10万个研究实验室下载,并且将开始在机器人生产领域使用。例如,由Willow Garage公司(位于加州Menlo Park)和乔治亚理工大学的保健机器人实验室共同建立的“人性机器人”专案就採用了 Willow 公司的第二代个人机器人 ROS ,用来帮助老年人和残疾人。
Willow Garage的Matie Ciocarlie表示,“协作机器人能够让老年人或者残疾人在家独立生活,帮助他们完成每一件事,从吃饭到抓痒。”去年,工业机器人度过了其50周年(第一个机器人与1961年由通用汽车首次使用)纪念。根据国际机器人协会资料,目前,已经有超过100万个机器人广泛用于全球生产线。新的「协作机器人」将会让这一数字在未来数年内快速增长。
《机器人报告》出版人兼编辑Frank Tobe表示,“小型公司需要避免大型竞争对手的挑战,他们必须变得更高效,而协作机器人将扮演非常关键的作用。”
佐治亚理工大学教授Henrik Christensen表示,协作机器人将首次获得许可在人类附近进行工作,消除了安全顾虑,也节省了多个人力。
他说,“协作机器人在工厂和美国的汽车工人一起工作,例如,机器人可以搬运较重的汽车部件,并固定在合适的位置供人操作,他们在固定螺栓、螺母和其他紧固件的时候表现得更好。”
通用汽车和 NASA 合作,发明了帮手机器人,并且已经证明了其用途,用于接手航空站中太空人部分沉闷且危险的工作。欧巴马政府为回应此举,还推出了国家机器人计画(National Robotics Initiative),推动协作机器人的更广泛的使用。该计画让机器人技术能更快进步,帮助完成更多新的任务。
Tobe表示,“毫无疑问,国家机器人计画是个很好的激励,但协作机器人现在正值最好的时机,即使没有这样的激励也不是问题。”
国家机器人计划将在2012年以7千万美元的合同方式激励工业自动化、老人协助和军事应用中的协同工作、协同生活和协同保护机器人研发。专案经理还会与5亿美元现金生产合作伙伴方共同工作,使用协作机器人,透过工人生产力的提高,将製造业重新带回到美国。
军方也在大力投入研发协作机器人。美国军队今年早些时候透露了一项工程班计划,让训练过的操作人员远端探测并拆除爆炸军械,并且为步兵和军警行动,如城市勘测。
今年晚些时候,美国国防部先进研究专案局将举办机器人挑战赛。机器人开发者们是这项赛事的参与者,他们将为灾后復塬应用设计出最好的协作机器人,从而竞逐200万美元的奖金。比赛的目的是设计出能够深入灾难,以半自动模式操作以拯救生命的协作机器人。参赛作品将根据其决策、理念、移动性、灵活性、坚固性、耐久性、可操作性以及在危险环境下的设施为标準进行评判。
美国国防部先进研究计划局的机器人挑战赛提供200万美元奖金,给在自然和人为灾害情况下进行干预时,仍能表现出最佳性能的自主机器人。
ABB的安全工作概念机器人,命名为Frida,拥有平衡的四肢,採用小型马达,可防止伤到位在附近的人。
MEKA的机器人手臂和人类的尺寸类似。
Motoman公司的机器人拥有两隻可确保安全工作的手臂,该机器人已在实验室中证明能与技术人员共同工作。