走进优傲机器人，看权威专家破解协作机器人的前世今生
前言
协作机器人 VS 人类调酒大师——15 分钟调制 10 层鸡尾酒
在上周五央视一套的《机智过人》节目中，有着和人类相似手臂的协作机器人“多可”在完成一系列高难度动作后，凭借良好的稳定性和视觉系统，13 分钟就调出了一杯 10 层鸡尾酒，战胜了人类调酒大师。这让广大观众认识到协作机器人发展至今在中国市场已经不仅仅是一个概念，而已经变成了一个事实。在全球协作机器人领导企业中，优傲、新松、遨博、珞石、艾利特等一批领先企业为中国从制造大国走向制造强国、走向世界都做出了他们自己的贡献。
专题活动：机器人大讲堂走进北航——协作机器人专题
就在这档节目当天，12 月 22 日晚 19:00-21:00，机器人大讲堂和人机协作机器人全球领导企业丹麦优傲机器人(Universal Robots)联合主办的《人机协作，为人赋能--机器人大讲堂走进百所高校：协作机器人专题活动》正式走进了北京航空航天大学站。在此之前机器人大讲堂已走进各大高校进行了近百场关于机器人的研讨会和专题活动，而协作机器人专题此次是第一次。活动邀请了行业内专业人士深度解读了协作机器人的最新动态及发展前景。来自北航、北理等多所高校的在校学生、研究人员以及来自企业的各界人士聆听了本次活动，并与专家们进行了愉快互动。
《2017 年协作机器人行业发展蓝皮书》
会上的每位与会人员都领取了由优傲机器人公司参与编写的《2017 年协作机器人行业发展蓝皮书》一份。这本蓝皮书是国内第一本正式的协作机器人行业报告，收录了大量的协作机器人案例，对协作机器人行业的发展态势、市场规模、技术趋势、应用前景及面临挑战进行了全面的梳理和分析，填补了行业空白。该蓝皮书旨在帮助协作机器人产业链中相关企业了解协作机器人产业当前最新发展动态，把握市场机会，做出正确经营决策。
关于优傲（简称 UR）
优傲机器人中国区北方大区经理吴非先生首先对优傲协作机器人的工业应用及技术进行了介绍。他为大家分享了优傲的诞生与发展，工业机器人与优傲协作机器人的情况以及优傲协作机器人在一些熟知领域的应用。
吴非先生谈到，优傲诞生于丹麦奥赛，丹麦政府曾在 2003 年进行过一项科研，要求对机器人替代人类进行部分工作的可行性做出研究，机器人专业博士，南丹麦大学的研究员 ESBEN ØSTERGAARD 对此进行了研究：首先，协作机器人最重要的特性就是安全，在有限的空间内完成安装和部署，让机器人像人的助理一样提供各项辅助，是一个非常大的挑战。其次是巨大的导入成本，机械臂上电机的绝大部分驱动力都用在了克服自身重力做功上，在保证刚度的情况下通过优化设计降低机械本体的质量，既可以提高性能又可以降低功耗。带着这些问题，ESBENØSTERGAARD 研发了优傲机器人，并一直担任首席技术官（CTO）的职务。
工业机器人与优傲协作机器人
从视频中可以看到，工业机器人的安装与部署比较繁琐，因为自体较重，安装的时候需要叉车将其安装在合适的地方，并且在底部还需要地脚螺栓进行固定。相对于工业机器人对外在空间及硬件的要求，优傲协作机器人这种小型化机器人极大地降低了使用门槛。
小型化协作机器人在执行动作设计编程工作上迈出了变革性的一步。机器人所配备的示教器很像 iPad，90%以上的编程工作可以通过示教器来完成。示教板完全是图形化的界面，也是模块化的处理，会使用智能手机的人都可以操作示教器。其图形化的界面，包含 360 度的任何方向。机器人 TCT 中心点找的位置也可以通过上下左右的方式来移动。如果选取自由驱动的模式，机器人可以随着操作人员的手进行拖动。
ESBEN ØSTERGAARD 博士设计协作机器人的初衷就是使机器人成为类似于扳手、钳子、螺丝刀一样的工具供大家使用，使用工具就会具有一些工具的特征，比如便携性，易于更换位置，易于更换应用。因此，在设计阶段他就把机器人定性为更加轻量化，更加柔性化，更易于操作。
优傲协作机器人的工业应用
图片列举了宝马 X3 美国工厂车门防水槽压胶车间的运作，由于压胶工艺中对保持操作的持续性和在时间上的一致性有着较高的要求，因此配置了专业传感器的协作机器人，使车身的防水槽压胶均匀一致。而大众汽车第一台机器人平台采用的则是优傲协作机器人，无论是高尔夫，还是帕萨特，都汇聚了优傲人智慧的结晶。
优傲机器人如今在医疗行业的神经外科、骨科、牙科、医疗制造等方面都有重要应用。在力控-精密装配、物流、3D 视觉等领域也应用广泛。
图：在华南的一家注塑厂大规模引入优傲协作机器人并运用于实际生产后，生产效率提升了 85%。
关于协作机器人
优傲机器人中国区经理包文涛先生随后对协作机器人的情况向大家进行了详细的介绍。分享了协作机器人的发展历程、技术特点、市场分析、在国内外各行业的案例解析等。
他提到，作为协作机器人的领导者，优傲机器人符合 ISO 委员会在 2016 年3 月出台的标准规范：ISO15006 标准，这包含了：一、安全级的监控；二、简易的手轴牵引功能；三、数据和距离的监控；四、功率和力的限制。优傲机器人的首席技术官 ESBEN ØSTERGAARD 在 2008 年研发了第一款运用于商业领域的协作机器人，此后各家公司的产品相继推出。例如 2014 年美国 Rethink 公司以及库卡等等相继都推出了协作机器人。2015 年、2016 年一些国内本土的厂商也开始研发，关注协作机器人。
从 2014 年开始，协作机器人进入迅速发展时期。2016 年全球市场容量大概在 1 万台左右，同比增长迅猛。图中黄色的曲线是同比增长的趋势，年增长率趋势逐渐稳定在 40%左右，绝对增量持续攀高，预计 2020 年协作机器人销量可达到 5 万台/年，保有量达到 15 万台，市场规模大约在 70.4 亿元左右。
UR+开发者平台
包文涛先生还向大家介绍了优傲机器人的 UR+开发者平台，UR+是优傲在全球推出的合作伙伴项目，旨在通过开放和规范 UR 机器人开发平台，鼓励 UR机器人合作伙伴开发 UR 机器人配套产品，共建 UR 机器人生态系统。
这个平台可以帮助人们快速找到所需的机器人解决方案。UR+能够提供与机器人本体兼容的软硬件产品，一站式的应用商店，汇聚了全球 400 个合作伙伴。包含即插即用的软硬件商品，降低了集成商技术风险，大大缩短了开发周期， 开发者们可以通过 UR+让自己的产品走向全球。
优傲学院
优傲学院提供的是一个免费在线培训服务。它的课程包含了操作优傲机器人所需掌握的基本知识和“必须具备”的功能模块。每个人都可以加入优傲学院，经过 87 分钟的在线学习，成为优傲机器人程序员，拓宽自己的编程领域。
现场专家发言
在本次专题活动中，北京工业大学信息学部副教授、机器人创新创业基地和研究生平台智能机器人实验室负责人左国玉教授指出：协作机器人的发展趋势主要是从两个层面来看，一个是技术的层面，一个是应用的层面。技术层面主要有三点。第一，协作机器人进入家庭，为个人服务，必须在自动化方面有更多的提高。协作机器人与其他机器人，以及作业环境的自然交互，以及自主的适应动态复杂环境的能力，在这方面会有极大的提高。
第二，应用的灵活性也应该有更大的提高。可以看到优傲机器人在灵活性方面已经达到了国际领先水平。比如柔性、软体结构方面未来会有突破性的发展，在校学生及研究人员可以在建模方面提高机器人的可供性，随着大数据和人工智能、深度学习技术的提高，人们可以在现有建模基础之上，甚至可以抛开传统建模的方法，采用人工智能技术，来提高协作机器人的应用灵活性。5 年前人们不敢想象阿尔法狗在人工智能方面可以打败围棋冠军，但是由于深度学习和强化学习技术的进步，对于机器人技术的发展会有很大的促进作用。
第三，仿生结构设计。比如人与机器人在协同工作的时候，人们希望机器人能够与人进行更好的交互，并认为机器人如果有人的外观和手臂会更好。左教授提到，如果协作机器人成本再低一些，易用性更好一些，在技术方面有所提高，他相信协作机器人走进家庭的时间就不会太远。
北航无人系统研究院张秦岭教授是专攻无人机空中机器人领域的专家，他的团队主要对军用装备及无人机装备相关产品进行研发。张教授表示：目前机器人所用的控制技术（正逆运动学、正逆动力学、轨迹规划、参数辨识、误差补偿）在理论上已经非常成熟，但如何实现人机协同，用智能的方式尽量减少人的作用，仍然是一个值得研究的领域。优傲的独特技术也激发了自己关于实现人机协同的想法。
中关村融智特种机器人产业联盟秘书长、机器人大讲堂联合发起人陈晓东老师介绍道：特种机器人的理念就是对于人没有意愿去做，或者人去做会遇到危险的工作，让机器人替代人去做。例如军用机器人、警用机器人、还有一些特种行业机器人。如核电行业使用特种机器人更换核电站燃料棒。最简单的排爆机器人，通过空间上的移动参与排爆工作，则是特种军用机器人的 1.0 版本；而 11 月份发布的 2.0 版本，则能够一步到位地把炸弹装在排爆罐里。陈晓东老师提到，现在研发的是 3.0 版，就应该有人机协作的功能，4.0 版需要的是拥有双臂的灵巧手，能真正的排除炸弹的拆弹机器人，不仅要做到排爆机器人的功能，还要能够识别炸弹。在实现 4.0 版的拆弹机器人的路上，大家还有很长的路要走。
强国梦，是几代中国人的梦想，千里之行，始于足下。有人说协作机器人在中国将会遇到应用的大蓝海，因为中国具有全世界最广、最复杂的工业生产场景，也有大量的数据积累。只有更多的协作机器人突破关键技术，更多的中国企业和产品蓬勃喷涌，这样，才能构筑强国梦最有利的基石，协作机器人也就理应和必然会拥有更为广阔的发展蓝图。优傲在行业内几年积累下的大量软性知识和成功项目案例帮助学生们拓宽了认知，而机器人大讲堂也将继续把机器人的知识、院校的知识与企业联系起来，实现“双创”，实现机器人和知识之间的沟通，创业人士和联盟企业间的紧密沟通，助机器人行业蓬勃发展。
图：现场专家与主持人在活动后的合影