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【內容摘要】在經濟迅猛增長的今天，隨著科學技術的發展，使得智能機器人技術更加成熟與完善，從而出現了更加先進的協作機器人，相對于傳統機器人來說，協作機器人具有高效、便捷等諸多優勢，有效地將其應用到智能制造領域，可以為整個領域的發展提供重要幫助。基于此，本文通過對協作機器人的簡單概述，進而闡述了其與傳統機器人之間存在的區別，之后以此為基礎，從多個角度出發，探討了協作機器人在智能控制領域的具體應用，并對協作機器人的未來發展進行了展望，以使協作機器人在實際當中發揮出更大的作用。

【關鍵詞】智能化;制造領域;協作機器人

制造領域的迅猛發展，逐漸對智能化技術產生了更高的技術，并對該技術進行了廣泛應用，通過該技術不僅降低了生產成本，而且還加快了生產效率，提高了生產質量，對整個領域的發展具有重要意義。近年來，隨著制造業智能化建設速度的不斷加快，對內部生產活動提出了更高的要求，依然采用人工生產或者是傳統機器人的生產方式，已經不能滿足這一需求，需要尋找更加先進的方式替代，協作機器人是效果較為良好的一種。

一、協作機器人概述

所謂的協作機器人，指的是生產活動開展時，能夠在不打擾人員正常工作的基礎上，與人員同時進行工作，使兩者保持協同性，其中不僅體現出了人類的智慧，而且還展示出機器人的效率。有效地將其應用到生產活動當中，能夠大大提升生產效率，為企業更好的發展奠定良好基礎。對于協作機器人來說，具有很多顯著的特點，具體來說，主要包括下述幾個方面:一是輕量化。機器人內部結構較為簡單，集成化程度較高，電子元件相對較少，不僅有利于人員的操控，而且還具備更強的安全性。二是友好性。不論是整個表面，還是一些關節處，均非常的光滑，沒有尖銳的轉交，不會對人員或物品造成傷害。三是感知力。機器人運行時，能夠自動采集周邊環境信息，并通過信息的分析，了解周邊環境的具體情況，并以此為基礎，對行動方案進行調整。四是人機協作。對外界環境非常的敏感，當其達到已設定的力時，則會立刻停止運行，此外，系統內部存在風險的評估，因而無需設置保護欄，使得整個生產現場內，能夠與人員同時完成工作。五是編程方便。不論是專業的技術人員，還是一般人員，均可完成編程工作，有利于機器人的使用。

二、協作機器人與傳統機器人的區別

相對于傳統機器人來說，協作機器人具有多方面優勢，具體來說，包括下述幾個方面:一是由于協作機器人感知力更強，能夠更加精準地采集外界的信息，因而控制效果更好。二是與傳統機器人相比，協作機器人智能化程度更高，可以與人員同時完成工作，不會對人員造成傷害。而傳統機器人工程現場內，無關人員通常不可入內，需要圍上保護欄。三是傳統機器人運行時，若其出現故障，需要由相應的機械設備代替其工作，若其他設備性能較低戶存在故障，則會導致整個產線停止運行，無法繼續開展生產工作，而在協作機器人方面，存在較高的柔性，可以與人員共同完成工作，因而其無法正常使用時，是由附近的人員接替其工作，使得整個生產活動能夠順利進行下去。由于協作機器人具有諸多優勢，因而被一些大規模企業進行了應用。但需要注意的是，相對于傳統機器人來說，協作機器人價格貴，成本高，因而不適合中小型企業的應用。

三、協作機器人在智能制造領域的應用

(一)拾取與放置。以往階段，智能制造過程中，依然存在一些工作需要由人工手動完成，最為常見的就是物品的拾取與放置。對于這項工作來說，由于需要反復進行同一個動作，不僅需要耗費較大的體力，為人員帶來較大的工作負擔，且會人員身體造成損害，同時，還會增加工作的枯燥感，導致人員難以集中精神力，使得工作當中經常出現各種問題，影響物品的放置效率。而協作機器人的應用，則可有效改善上述情況，大大降低了人員的勞動量。所謂的拾取與放置工作，就是將物品從某個區域提起后，將其放置到指定的區域。智能制造領域，通過這項工作的開展，能夠取下傳送帶上山的產品，有利于后續的包裝。拾取過程中，還應采取相應的視覺技術，通過該技術觀察產品的位置，然后利用機械臂將其抓起，并放入到特定位置上。

(二)設備監控。在智能制造領域當中，雖然會通過相應的監控軟件對生產設備進行監控，以及時發現其中存在的故障，并予以解決，但為了確保生產設備穩定運行，依然需要人員的配合。而人員監控時，不僅需要消耗大量體力，而且還會使眼睛產生疲勞感，影響人員的身體健康。而應用協作機器人后，則能夠有效地將人員解放出來，同時，由于協作機器人智能化程度更高，感知力更強，能夠同時監管多臺設備，大大提升了監管效率，為設備的穩定運行提供了重要幫助。在監控類的機器人當中，存在相應的I/O對接元件，通過這些元件進行信息的傳遞，以達到監控設備運行的目的。

(三)包裝碼垛。產品放置到指定位置后，需要對其進行包裝與碼垛，為產品的運輸打下良好基礎。對于這一工作來說，通常由多個環節構成，如收縮包裝、箱體裝配等，因而與放置工作具有相類似的特點，即需要反復進行同一動作，而產品當中，通常存在小負載，會帶給人員一定的負擔，但在協作機器人方面，則非常適合。協同機器人運行前，只需要根據包裝碼垛的需求，設置相應的代碼指令，機器人就會自動完成這項工作，并針對環境實際情況，進行自我調節，不會受到人員的打擾，也不會對人員進行打擾。

(四)加工作業。產品制造的工程中，加工作也是最為關鍵的一個環節，即通過相應的技術手段，生產出相應的產品，這一環節開展效果的好壞，直接關系到產品的質量。智能制造領域開展加工作活動時，即對協作機器人進行了應用，如焊接、涂膠等。對于這些工作來說，均具有同一個特點，即在相同的路徑內，反復完成同一動作。若由心人員完成，應在正式入崗前，開展諸多培訓活動，使人員具備豐富的理論知識，以及較強的實踐工作能力后，才可有效完成該項工作。如果應用了協作機器人，則能夠改善這一問題，提高生產效率。通過上述分析我們可以發現，協作機器人存在諸多優勢，如編程更加簡單，大部分人員均可獨立完成，所以，產線一線工人即可根據自身的工作需要，對機器人進行設置，進而協同完成整個工作。

(五)精加工作業。產品制造時，不僅需要一般的加工作業，同時還要開展一些精加工作業，如拋光、打磨等，這些工作若交由人員完成，需要耗費大量時間，處理的效果也不一定很好，難以滿足產品精度的要求，更重要的是，會對人員造成一定傷害。所以，需要利用其它方式進行代替，協作機器人就是較為良好的一種，機器人運行之前，在系統內設置出相應的參數，在這些參數的控制下，有效地完成精加工作業，在機器人內部，存在力控制模塊，進而賦予其更強的耐用性，能夠長時間反復完成同一動作。

(六)質量檢測。除上述幾個方面之外，還可以將協作機器人應用到質量檢測工作當中，通過這一技術的應用，能夠有效提升檢測效率，為保證產品質量打下良好基礎。檢測時，主要內容包括:實物與模型的對比，產品精度是否達到要求等，由機器人自動完成檢測活動，無需人員的操控，能夠在最短的時間內，獲得較為準確的結果。

四、協作機器人的未來發展趨勢

(一)多樣化。在我國，很多企業對協作機器人產生了重視，并進行了相關的實踐研發工作，最開始，主要是對國外技術進行借鑒，而到了當前，逐漸出現了一些屬于我國獨立的產品，在世界范圍內具有更強的影響力。然而在核心零件方面，我國一直沒有形成先進的技術，大部分零件均需要從國外采購，成本較高，且處于被動地位，不利于我國產品在國際市場中的競爭。所以，相關企業應對此產生重視，加強對核心零件的研發速度，逐漸擺脫對國外的依賴。

(二)模塊化。目前，在國內外工業設計領域當中，均對模塊化設計理念進行了應用，在這一理念的引導下，能夠提升生產速度、賦予產品更高的性能，從而推動了現代社會的發展。所以，在協作機器人研發時，也要對這一理念進行應用，有效將其融入到機器人的設計當中，以進一步提升機器人的性能，同時大幅度降低機器人的價格，使得中小型制造企業也能夠對其應用，以促進我國整個智能制造領域的發展。

五、結語

綜上所述，隨著機器人技術的快速發展，逐漸出現了性能更加良好的協作機器人，相對于傳統機器人來說，協作機器人安全性更高、智能化水平更強，能夠與人員進行配合，因而被應用到智能制造領域，通過這一技術的應用，有效提升了生產速度，減少了人員的參與，大大提升了生產工作的質量，使得產品在市場中具有更強的競爭力。

【參考文獻】

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作者:楊超 單位:四川紅華實業有限公司