从技术角度看工业机器人当前的优劣势

随着人口红利逐渐消失，我国已经成为全球最大的工业机器人市场。据工信部报道，到2020年，我国将构建较为完备的工业机器人产业体系，高端市场占有率将超45%。当前，工业机器人主要应用于汽车工业和电子电气工业，如弧焊机器人、点焊机器人、搬运机器人等在生产过程中得到广泛采用。接下来，我们将从技术层面深入探讨工业机器人的优劣势。

1. 通用性

工业机器人具备可编程和多自由度运动的特点，因此应用灵活多变。虽然无法与人类相比，但相对于专为特定工业应用或单一客户定制的专机，工业机器人表现出更高的灵活性。当工业应用发生不大改动时，可以通过重新编程机器人来满足新的需求，而无需在硬件上进行大量投资。这也意味着在效率方面，专机由于专为特定任务定制，能够实现效率优化，满足客户对产量的要求。

2. 机电性能

工业机器人的运动精度普遍达到低于0.1毫米，可抓取重达一吨的物体，伸展范围可达三四米。这样的性能足以满足绝大多数工业应用的需求，包括一些曾经被认为是“疯狂”的加工要求。随着机器人技术的不断进步，以前无法完成的任务现在也变得可行，例如激光焊接或切割等。在与传统高端设备如高精度数控机床、激光校准设备以及特殊环境（高温或低温）设备等的比较中，工业机器人仍有一定的差距。

3. 人机合作

传统的工业机器人通常在笼子里工作，因为它们在高速运动中存在潜在的危险。机器人无法感知外部的特殊情况，如突然有人触碰。为了确保安全，通常会将机器人置于笼子内，当笼子门打开时，机器人会自动暂停。这对机器人的集成带来了额外的成本，并影响了生产效率。最近的工业机器人发展趋向是能够在安全的情况下与人一起工作，这被视为一种优势。一些公司如RethinkRobotics的Baxter和UniversalRobots的PR系列机器人在这方面取得了显著的进展。从产业需求的角度来看，随着对精度、速度、重量等自动化需求的满足，人机安全合作的重要性也日益凸显。

4. 易用性

工业机器人的工作本质是通过不断的路径点运动，同时与外部设备如夹具、输送线等进行互动。指导机器人完成这些任务的过程就是机器人编程。领先的公司都有自己独特的编程语言和环这也对机器人操作者提出了更高的要求，需要他们参加相关的学习培训。随着机器人应用范围的不断扩大，这一成本逐渐显现。

各大厂商有理由维护自家的编程环境。从工业机器人的发展历史来看，早期的编程理念与现在普遍接受的先进编程理念有所不同。为了与竞争对手区分开来，维护独特的编程方式也是情理之中。他们的主要客户如汽车制造商等追求稳定，不希望机器人的编程方式频繁变更。业界一直在探索如何使编程更加直观和简单。一些后来者敢于挑战传统模式并取得成功，如RethinkRobotics和UniversalRobots。这些成功案例证明了颠覆性技术往往能够在敢于挑战的企业中取得成功的原因并非偶然性的突破而是在不断创新中找到适合自身的技术和路径使得它们成为业界的瞩目焦点同时这鲜明地诠释了为什么在某些颠覆性技术中领先的企业未能成功往往在于他们可能过于固守传统而忽视了技术的革新和发展趋势这也使得后来的挑战者有机会发扬光大并在市场中崭露头角脱颖而出并受到市场的认可！随着工业机器人技术的不断进步和发展我们期待更多的创新企业能够涌现并推动整个行业的持续进步和创新！随着领先者在颠覆性技术上的每一次飞跃，他们离自己的行业霸主地位似乎愈发遥远，面临的挑战和阻力也在逐渐加大。无论面临何种挑战，机器人技术的易用性正在受到前所未有的关注。如何让普通人无需经过长期培训，便能轻松操作机器人，如同使用iPhone一般流畅，已成为各大厂商重点投资的研究方向。

谈及机器人的成本，从小型机器人的几万RMB到大型机器人的上百万RMB，其价格定位在高端专业制造设备之下，但也高于某些国内小集成商提供的自动化方案。尽管如此，从全球工业界的趋势以及近年来国内制造业对机器人的热烈欢迎来看，机器人的经济优势已普遍显现，正逐渐超越其他替代方案。

要降低传统机器人的硬件成本，空间已不大。工业机器人作为开环运动机构，依赖于电机和齿轮箱的高精度配合。领先厂商的关键零部件大多采购自日本的几家厂商。这也使得国内厂商在采购相同零部件时，成本难以大幅降低。要想真正促进国内机器人厂商的发展，需要中国零部件制造商迎头赶上，以价格优势打破垄断。

另一条路径则是寻求新技术和市场。例如Rethink Robotics曾考虑使用塑料齿轮箱来降低成本，通过视觉技术来弥补运动精度的损失。虽然Baxter机器人在精度和速度上暂时无法与传统机器人相比，但在物料处理方面已足够应对。随着Rethink的持续努力，有可能通过软件的智能化达到与传统工业机器人竞争的水平。

至于机器人的智能性，虽然目前还不是市场的主流需求，但这并不代表它不重要。企业已经开始在这一领域进行技术投资。如何让机器人更好地理解人的指挥意图，如何让它能在环境变化的情况下自主适应，如何通过多种感知判断零部件的装配质量等，都是这一领域需要解决的问题。美国在这方面做得较好，ROSIndustrial和RethinkRobotics等公司都在进行前沿的探索。

工业机器人行业的发展也面临着人才匮乏的问题。尽管行业前景广阔，但人才供给却难以满足企业的需求。主要原因是培训机构的教学课程设置无法跟上国内机器人产业的快速发展。现有的机器人厂商培训也存在品牌针对性过强、推广力度不足、配套设施不足以及培训网点有限等短板。

机器人行业正在快速发展，但也面临着诸多挑战。只有克服这些挑战，机器人技术才能更好地服务于人类社会，为我们的生活带来更多便利和惊喜。