预计到2020年，协作机器人总销量将会达到16500台

如果说工业4.0是一个风口，那么协作机器人可以算得上是风口上的“风口”了。

有数据显示，全球协作机器人的销售额将从2015年的1.16亿美元增长到2025年的114亿美元，市场增幅将超过100倍。

再来看看作为“世界工厂”的中国市场，高工产业研究院的研究表明，2014年至2017年，中国市场中协作机器人销量及市场规模年均复合增长率达到了91.5%和71%；预计到2020年，协作机器人总销量将会达到16500台，市场规模将突破18亿元。

这些市场数据看着确实让人眼热。但是对于很多人来说，“协作机器人”并不是一个熟悉的概念，在真正读懂为什么它会受到如此热捧之前，只能是不明觉厉了。实际上，协作机器人是从工业机器人中发展起来的一个新品类，但是与传统的工业机器人相比定位又明显不同，甚至可以说具有某些“颠覆性”的特征，因此在“第四次工业革命”的大背景下，自然会受到更多的关注。

图1，不同类型的协作机器人（图片来源：网络）

不同以往

人们对工业机器人的认知可以追溯到上个世纪60年代初，以Unimate arm机器人入驻通用汽车生产线为起点，机器人开始在制造业中代替人类完成越来越多重复性、危险、人力所不能及的工作，而且具有效率、精度和可靠性“三高”的特性，成为工业现代化的重要标志。由于工业机器人体积庞大，自重高，为了防止在操作过程中误伤人类，所以总是被圈在一个金属“笼子”中，所以总是一副一幅拒人千里的高冷范儿。

而协作机器人则在很多方面走向了传统工业机器人的“反面”。“协作”二字体现出了两者本质的差异，顾名思义，这意味着这种机器人不再是被圈在“笼子”里，而是可以和人一起协同工作，去完成特定的任务。从外形上看，协作机器人也不那么“剽悍”，而是比较简洁、纤秀、柔和。

协作机器人的角色定位也更加灵活和多样化，它们可以替代人们做一些机器擅长的活儿，有时也可以和人做相同的工作以弥补人手不足，还可以真正和人协同交互共同完成一个任务……总之，“协作”二字不是徒有虚名。

之所以要开发协作机器人这个新品类，一个最直接的动因就是全球劳动力结构的变化，特别是在那些传统的工业发达国家，劳动力供给能力明显下降，加之全球化进程造成的制造业外迁，进一步加剧了本国制造业空心化的风险，给经济和就业带来危机。特别是一些中小企业，由于没有强大的资源支撑，会在劳动力数量匮乏和成本增加的双重压力下丧失竞争力。因此人们开始设想，用一种成本低、部署易的机器人去补足劳动力短板，由此协作机器人应运而生。

更有意思的是，当协作机器人这个想法和工业4.0的概念交融之后，人们发现两者的调性有诸多契合之处，这就像是在协作机器人在原有的热度上有添了把火，所以它再不火就没道理了。

协作机器人和传统工业机器人的差别

传统机器人	结构紧凑，部署灵活
固定安装，占地面积大	结构紧凑，部署灵活
需要安全围栏隔离，独立工作空间	与人协同工作，共享工作空间
安装部署难度大	快速安装到位，即插即用
拥有和使用成本高	成本低，投资回报快
复杂指令编程，需专业维护	图形化编程，使用门槛低
适用于规模化生产	适合小品种多批次生产

特征画像

因为是一个新类型，所以协作机器人究竟应该是什么样子的，对于这个问题不同的行业玩家会根据自己的理解给出不同的答案。不过如果我们给协作机器人画像，以下几个特征是少不了的。

人机协作：由于和人之间不再有物理性的隔离防护设施，所以协作机器人必须有安全性的保障，如基于先进的传感器，主动感知和适应变化的环境，确保与人交互的安全。

部署灵活：传统的工业机器人，大多是在结构化环境中去完成特定的工作，机器人必须有外部的系统环境做支持，一般认为机器人自身的成本仅占系统总成本的30%左右。换言之，工业机器人的部署往往是牵一发而动全身，会牵涉到整个支持系统的调整变化。而协作机器人则可以根据操作空间灵活部署安装，在很多情况下可以做到即插即用，减少了对专业资源的依赖。

操作简便：操作传统工业机器人，让其听命于人，需要专门技术人员去编程，以及与其他生产设备进行系统集成，使用门槛高。而协作机器人会有更友好的人机交互界面，通常使用图像化编程的方式即可完成机器人的配置，非常方便。甚至有人在考虑引入VR技术，未来通过一个虚拟化的环境就可以手把手“教会”协作机器人必要的技能。

成本低廉：协作机器人不仅仅是自身单价低，而且也省去了搭建配套系统的成本，在实际使用中无需依赖专业团队……所以综合下来，用户以较低的价格即可拥有！根据协作机器人公司优傲（UNIVERSAL ROBOTS）的测算，他们的某些协作机械臂产品平均195天就可以收回投资，这个投资回报（ROI）数据很有说服力。

从上述特点中我们不难得出结论，协作机器人确实更适合为中小企业用户提升效率提供助力。Taradyne公司（其收购了优傲机器人）在2018年的一份财报中曾经披露，公司的协作机器人产品客户中50%是中小型企业。而且这样的客户群也会将协作机器人扩展到更广阔的应用领域中，除了汽车、电子这类典型制造领业，在仓储、农业、餐饮等行业中，都会越来越多地看见它们的身影。

图2，用于苹果采摘的Abundant Robotics机器人（图片来源：网络）

技术赋能

从技术角度看，协作机器人除了在运动控制器、伺服电机、减速器这机器人三大件上不断精进外，未来还会围绕着另外两个“能力”勤修苦练。

第一个是感知能力。由于要与人协同工作，所以协作机器人需要发展出更发达的视觉功能，比如3D视觉，还可能需要将激光雷达和其他传感器集成进来，让机器人能够感知更多的环境信息，以做出正确的反应。

第二个是处理能力。传统工业机器人基本上是去完成重复、可预测的任务，而对于结构化不明显的任务——这实际上也是人类所擅长的工作，如从随机分类中挑选一个物体——并不是其强项，而这恰恰是协作机器人所面临的工作场景。借助机器学习等人工智能技术，将是提升协作机器人在复杂环境中处理非结构化任务能力的有效途径。

总之，协作机器人的时代已经单来。找个《星球大战》中C-3PO那样的机器人保姆常伴左右，可能这样的日子还很遥远，但是享用一份协作机器人做的便当，这样的场景应该很快就会成为常态。