顾肖

　　摘要：在制造业面临转型升级的背景下，协作机器人的广泛应用推动着企业向智能化、数字化方向迈进，助力企业在激烈的市场竞争中脱颖而出。文章将探讨协作机器人在制造业中的技术优势、应用现状以及未来发展趋势，分析其如何驱动制造业实现从传统生产模式向智能化、数字化转型，以期为制造业的可持续发展提供有力支持。

　　关键字：协作机器人；制造业；转型；智能化；发展

　　随着我国智能制造业的高速发展，国产的协作机器人技术日趋成熟和进步，以其精度高、部署灵活、安全性强和易于使用等几大特点，成为人类生产工作中的得力助手，逐渐应用于制造业的各个领域，谱写了人机共生的新篇章。协作机器人与人类工人协作，共同完成复杂的生产任务，不仅有助于提高生产效率和产品质量，更成为了制造业转型发展的关键驱动力。

　　1.协作机器人应用现状和技术优势

　　根据ISO定义，协作机器人（Cobot）是指在确定的协同工作空间内与人直接交互的机器人[1]。协作机器人以机器与人工的合作为主要形式完成工作任务，不仅能节省人力和资本投入，更能显著提高工作效率和产品质量，是近年来备受制造业青睐的智能化技术手段。1.1协作机器人的发展情况和应用

现状

　　2008年，丹麦公司UniversalRobots发布了世界上第一台商用协作机器人UR5。自2013年起，协作机器人技术在全球制造业中被广泛应用。同年，优傲机器人（UR）进入中国市场。2014年起，国内智能制造战略持续推进，在此背景下，一批具有自主研发能力的高新技术企业迅速崛起，凭借技术创新和市场洞察力，赋能产品加工生产等环节，驱动了制作业的发展。例如，创立于2015年的越疆机器人，是首家拥有0.5kg到20kg负载产品矩阵的机器人企业，越疆的轻量级协作机器人销往全球140个国家和地区，客户覆盖范围十分广泛，涵盖了3C汽车、半导体、化工、医疗、金属加工、新零售等行业。同时，其生产的协作机器人为比亚迪、华为等数十家500强企业提供高效且可靠的服务，在全球制造业的智能化变革浪潮中，为中国制造赢得了荣誉，展现了“中国力量”在全球智能制造领域的强大影响力[2]。

　　1.2协作机器人驱动制造业转型的关键技术优势

　　自主导航与定位技术：使机器人更智能地移动。协作机器人通过多种先进的导航技术，如视觉、激光及超声波导航等，能够在复杂的环境中进行移动和定位。这些技术就像给机器人配备了“眼睛”和“耳朵”，让它们可以感知周围环境，避开障碍物，精准到达目标位置。视觉传感器帮助机器人捕获丰富的环境信息，但它们在光线不足时可能会“看不清”；激光雷达则能提供更精确的位置信息，不过目前对透明物体例如玻璃不太敏感。因此，协作机器人通常会综合使用多种传感器，以发挥各自的优势，确保在不同场景下都能高效且安全地移动。

　　人工智能与机器学习技术：赋予机器人“学习能力”。协作机器人不再只是简单的工具，而是通过人工智能和机器学习技术，具备学习和自我提升的能力。协作机器人通过监督学习从数据中掌握规律，实现高精度预测；无监督学习可自主发现数据模式，无需人工标注；强化学习使其在复杂环境中实现自主决策并优化行为；迁移学习则能使机器人快速适应新的任务，减少对大量数据的依赖。这些技术优势让协作机器人能够更好地适应多变的生产环境，提高生产效率和质量，推动制造业向着智能化、数字化转型。

　　柔性机器人技术：使机器人更灵活更能适应多变的任务。柔性机器人技术是一个显著优势，这种技术能使机器人变得更加灵活，从而轻松应对多样化任务。机器人的“手部”配备有柔性末端执行器，在不同的工作场景中，其可以模仿人手的功能，对一定范围内不同形状和大小的的物体进行轻松抓取，确保操作精准与安全。与此同时，柔性控制技术基于不同的工作环节，实时感知并改变机器人的运动轨迹、施加的力量以及运行速度。比如，在搬运轻巧的零部件时机器人会轻拿轻放，而在处理较重的物料时，它又能自动增加力度并调整速度，确保任务顺利完成。这些特性让协作机器人可以在复杂的生产环境中突显优势，高效完成多样化的任务，推动制造业向柔性化、智能化的方向发展。

　　2.协作机器人赋能制造业转型发展的趋势

　　第一，协作机器人在制造业的应用领域将持续拓展，它不仅能帮传统工厂干更复杂、更灵活的活儿，比如在汽车制造上更精准地组装零件、在电子产品生产上更细致地装配和检测产品；而且将加速向非工业领域渗透，如医疗、餐饮及农业等，比如在医院帮忙整理药品货架，在餐厅帮忙准备食材，在农场帮助农民实现精准播种和智能施肥等，让这些地方的工作变得更智能、更轻松，在节约人工和成本的同时，确保了工作的高效高质完成。

　　第二，将推动制造业技术智能化转型发展的进程。其一，智能决策与自主学习能力将进一步提升。协作机器人借助人工智能和机器学习技术，能够自主学习工作环境，优化路径规划并执行复杂任务。随着大模型技术的发展，机器人可以基于经验进行自我优化。例如，通过机器学习算法，机器人能够自动识别生产过程中的异常情况并调整操作策略，从而确保生产环节的顺畅运行。其二，高级视觉与物体识别技术升级。协作机器人的视觉系统不断升级，能够更精准地识别和处理复杂物体。例如，在制造业中，机器人可以通过先进的视觉系统快速识别零部件的类型和位置，以确保装配过程的准确性。这种技术升级不仅提高了生产效率，还减少了人为差错。其三，自然语言交互能力增强。未来协作机器人将支持语音控制和自然语言理解技术，操作人员可以通过简单的语音指令与机器人互动，进一步提升工作效率。例如，在生产线中，工人可以通过简单的语音指令让协作机器人完成特定任务，而省去编程环节。

　　结语

协作机器人凭借智能学习、柔性操作等技术优势，正推动制造业从传统模式向智能化方向转型。从传统工业到非工业领域，其自主学习、高级视觉识别以及自然语言交互等技术的持续升级，将助力各行业实现高效、智能的生产模式。协作机器人的广泛应用和发展，能够促进制造业在全球竞争中实现可持续发展，成为产业升级的关键驱动力，开启人机协作、共生共荣的未来。

　　参考文献

　　[1] 吴丹，赵安安，陈恳等.协作机器人及其在航空制造中的应用综述[J].航空制造技术，2019，62(10):24-34.

　　[2] 赵鑫.越疆科技：协作机器人推动制造业转型[J].机器人产业，2024(04)：71-74.

　　（作者单位：宁波职业技术学院；本文系宁波职业技术学院2023年度校级课题“模块化组装自动化设备的研发”，项目编号：NZ22RC08）