协作机器人的应用:在不同产业中的用途

什么是 Cobot?

“Cobot」是「collaborative robot (协作机器人)」的简写,为内建智慧功能的高性能机械手臂,可直接与人类互动并进行良好协作。

协作机器人是「工业 4.0 不可或缺的一部分,它不仅是第四次工业革命的产物,更是产业制造环境中的重要关键

协作机器人具有下列特性:

高连接性

可与其他协作机器人和计算机系统连接,使自动化流程更为精简。

智慧

内建视觉和图像处理功能,可让机器辨别物体和读取条形码。

安全

具备传感器,可在危险时停止所有动作,避免与人类及其他机器碰撞而发生意外。

灵活

协作机器人制造商会让旗下产品具备弹性,以应对不断变化的需求。

此类智慧工业机器人最大的优点是不论小规模的生产活动或大规模的制造作业皆适合导入。因此,适用于更广泛的产业领域,可应用于各种规模的企业使用。

协作机器人的用途

协作机器人技术仍处于逐渐普及的阶段。不过,在业界已经发掘了众多可导入协作机器人的应用,从简单的对象取放、搬运,到切割、焊接等需要更高精准度和力量的电子组装、涂胶等动作,协作机器人皆能胜任。
达明机器人精心设计和建构相关软硬件,为客户提供协作机器人多样化的应用选择

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应用领域 (按产业分类)

制造业

不论是生产汽车、电子产品、重型机械、家电,甚至是家具、玩具及服饰等非电子产品的工厂,皆可受益于协作型机械手臂的高精度与速度。处理金属、塑料及电子产品等的传统制造商也可精简生产线和周边工件配件,在不损及产品质量的情况下加快导入自动化作业速度。

农业

传统思维追求 “新科技导入生产流程须配合规模化生产来展现效益”,应用于温室的协作机器人既是创新科技,也能为小规模生产带来效益并满足各种企业需求。温室种植者可灵活使用协作型机器人,并搭配可执行高精度工作 (如摘采娇嫩植物、将细小种子栽入盆栽等) 的自动化设备来进行作业。

餐饮业

透过整合协作机器人,大量生产的烘焙食品变得更有「人味」。烘焙师、厨师和主厨可以和机器人协作,各自发挥所长,在精致的厨艺与大量烹调中取得最高平衡和效率。此外协作机器人也逐步进入餐饮产业。未来,由机械手臂帮忙煮汉堡肉、炸薯条、在咖啡店或酒吧搅拌饮品的画面将不再稀奇。

制药业

长久以来,企业利用自动化设备的优势是:高精度与严格管控的重复性工作。不过,透过整合协作机器人可达到更高的效率,并降低错误率 (同时,让研究、测试、标记与包装等工作区域保持无菌状态)。

仓储业

协作机器人的智能让其在人类附近运作时可保证双方安全,因此对仓储业而言十分实用,尤其是对物流配送流程更是如此。Amazon 的 Kiva 机器人展示了搬运机器人如何对其带来正面效益,补足作业员人力不足的问题,进而提升仓储营运的整体效能。随着达明机器人系列的协作机器人逐渐在市场普及,越来越多仓储与物流企业将受益于这些优势,即使是营运规模不像Amazon一样庞大的企业也都能有所受益。

教育业

人创造了机器,但有趣的是,现在协作机器人却可协助学生更加快速地学习机器人科学及程序设计。以培育机器人研究领域顶尖学生为目标的学校也可无负担地购买。达明机器人还具备出色的手拉教导编程,可经由实际拉动或远程遥控导引手臂,「教导」机器人执行一系列的动作或工作。协作机器人会储存各个步骤动作中手臂的坐标信息,并依用户指示,利用坐标信息重现该动作的轨迹,透过手拉教导,可向学生展示即使不具备高深的编程知识也能操作机器人。学生看见自己的编程被机器人执行,能激发和激励学生更深入学习编程知识。

娱乐业

现今的协作机器人较鲜为人知的用途是它也能应用于娱乐产业。协作机器人可用于乘载人类难以操作的重型摄影机来进行拍摄,此外也适用于非常狭窄且难以使用悬臂的拍摄空间。协作机器人可让摄影机以任意角度和十分复杂的动作高速捕捉画面,拍摄出珍贵影像。

应用领域 (依协作类型分类)

作为能被灵活运用的可编程化硬件设备,协作型机器人可被整合至制造流程或装配线的任一阶段包括流程初期 (例如输送及切割原物料)、中期 (例如装配、生产程序),或末期 (例如装箱、包装、贴标)。此外,生产流程的所有环节亦可全部部属协作型机器人,仅需作业员与管理层在旁监督。
因此,我们可将协作机器人与工作人员之间的协作类型分成四种。

1. 平行式

此种模式下,协作机器人与作业员分别在不同的两条装配线作业。这点与第三次工业革命后诞生的自动化生产模式并无不同;然而,使用协作型机器人的情况下,无需再将机器人独立装设在封闭的空间内。协作机器人能安全地与人类共同作业,尤其是当其作业范围与作业员无重迭时更是如此。除了协作机器人本身可带来的优点外,工厂还能进一步节省厂房的使用面积和间接成本。

2. 序列式

协作机器人与人类在同一条装配联机操作,但彼此的工作无交集或重迭。序列式协作系指由人或机器先进行作业,再接着将产出物输送至装配线的下一个工作站。人类与机器共享工作空间,且彼此之间的依附性也更加提高。

3. 交互式

此种形式在协作机器人与人类的协作中较少见,因为这必须要让两者同时进行生产流程中同一环节的作业。例如,使用机器人固定两个零件,并由作业员做焊接或组装等较适合由人类双手执行的工作。交互式协作某种程度上也属于序列式协作:协作机器人或作业员必须暂停动作,等待对方完成他们的工作。

4. 响应式

响应式协作属于最高层次的协作形式,要实现此模式需要更复杂的机器学知识,此模式下协作机器人与作业员会同时在同一环节作业。它的概念为:人与机器手臂能实时互动协作来完成任务。目前大多数产业仍无法在生产流程中导入此模式,但这将是未来可实现的目标。达明机器人的协作机器人因内建视觉,加上新推出的AI+可使用AI辨识手势、灯号、图形等,再根据辨识后分析的指令与人类互动,已成功带领协作机器人进入响应式应用的新时代。

协作机器人的未来—您是否愿意与世界携手共进?

为了实现有朝一日能看见协作机器人在星巴克柜台接待顾客,或在得来速处理顾客外带订单的愿景,我们持续在这条路上努力不懈。有远见者都知道,这样的未来指日可待。Markets and Markets,一家专门研究产业趋势的全球性权威机构,预测协作机器人市场商机会在 2025 年前,从 2018 年的 $7.1 亿美金成长至 $120 亿美金。这代表协作机器人将会被更广泛地运用,而且将不会是只局限在已成功应用的产业中。

您的企业也可以共同参与这项趋势的成长,无需等到 2025 年,何不现在马上行动?若能及早将协作机器人整合至您的作业流程,您便可更加快速地提高企业的效率和产能。此外,整合协作机器人也有助于提升作业员的自身技能,让他们从乏味且重复性的工作升级至执行那些具备思考能力的工作中去,并承担更多更有价值和更大责任的工作。

透过最大化协作机器人的应用,您可以进一步实现企业目标和提升员工技能等更多可能。

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