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协作机器人(Cobot),是指能够与人类在同一工作空间,进行近距离互动的机器人。与传统工业机器人不同,协作机器人无需安全围栏,可直接与操作人员在生产线上协同作业,不仅安全性高,还兼具轻便、灵活、易于编程等特点,适用于多种规模和类型的生产,尤其契合小批量、高混合度的生产流程。在现代化工厂中,协作机器人是人类的“同事”,可有效助力生产过程高效化、个性化。作为机器人领域的新兴力量,协作机器人正呈现强劲增长势头。 自2008年商用协作机器人问世以来,多个国际传统工业机器人巨头以及中国本土机器人企业纷纷布局进场。它们凭借各自的技术积累和市场资源,不断推出各具特色的协作机器人产品,推动了协作机器人技术的快速迭代。随着技术的不断进步,协作机器人的应用场景也日益丰富,从最初的汽车制造、电子装配等工业领域,逐步拓展到医疗、物流、教育、服务等多个行业,成为推动产业升级和转型的重要力量。在中国新型工业化的进程中,协作机器人以其独特的优势,在提升生产效率、降低劳动强度、改善工作环境等方面发挥着重要作用,同时也为制造业的智能化、柔性化生产提供了有力支撑,带来了前所未有的战略机遇。一是学习能力向自主化、智能化发展。随着人工智能、机器学习、视觉识别等技术的快速发展,协作机器人将具备更强的环境感知、任务理解和自主学习能力,依据复杂多变的工作场景,灵活调整执行策略,实现与人类更自然、高效的协作。二是应用模式向标准化、模块化转变。在激烈的市场竞争与产业升级需求的双重驱动下,越来越多的协作机器人企业敏锐地察觉到特定行业及核心应用场景的巨大潜力,纷纷投身于标准化工作站的研发与生产。三是产品性能向大负载、高防护升级。为满足工业生产中复杂环境及搬运加工重物的需求,大负载能力和防水、防尘、防爆等高防护性能成为厂商竞争的焦点。四是技术路线向融合化、复合化迈进。协作机器人与工业机器人特性融合、与移动机器人复合、与人形机器人技术共通等趋势日益明显。比如,协作机器人性能向小型工业机器人靠近,负载能力、精准程度不断提高,并在诸多工业场景协同作业。再比如,与移动机器人融合形成的复合机器人,兼具人形机器人手部操作和移动灵活性,能够在复杂环境中自由穿梭,完成诸如物料搬运、设备巡检等复杂任务。 尽管协作机器人产业呈现出强劲的发展势头,但其发展之路仍面临诸多现实挑战。从技术角度来看,协作机器人在感知能力上存在一定局限性,难以全面、精确地捕捉复杂环境中的多元信息。同时,在实时性方面也面临挑战,数据处理和响应速度无法完全满足瞬息万变的作业场景需求,一定程度上限制了应用的广度和深度。在成本方面,直驱电机、模块化编码器、力矩传感器等核心部件仍依赖进口。国际市场波动、贸易政策变化以及进口环节的各类费用,导致协作机器人的生产成本居高不下,严重制约了市场普及和推广。在标准领域,国内外尚未建立起统一规范,各品牌、型号的协作机器人在接口设计、通信协议等关键环节存在显著差异,影响互联互通和协同作业。 在协作机器人行业迅猛发展的当下,应努力推动协作机器人产业集聚发展,将广阔的市场前景和内在潜力真正转化为现实的发展优势。 一是强化核心技术攻关。作为技术驱动的新兴产业,协作机器人的发展需以技术为先导。积极出台相应专项政策,支持引导企业加大研发投入,积极突破感知模态局限、人机交互技术等当前技术瓶颈,提升实时响应速度,强化泛化能力。特别是通过与工业机器人、移动机器人的横向合作,协同攻关共性技术,全方位提升协作机器人的负载能力、防护等级、运行速度和灵活性等基础性能,以契合不同场景的应用需求。此外,应前瞻性布局人形机器人,深度开发结构仿生化和拟人化技术,提升人机协作的自然流畅度、双臂协同的精准度及自我学习等能力,推动产业迈向更高层面。 二是推进产业链协同联动。我国在伺服电机、减速器领域优势显著,具有产业链延伸与拓展的扎实基础。应积极搭建产业链上下游企业深度合作的桥梁,构建完善、高效的紧密合作机制,推动企业间优势互补、协同发展,形成良好产业格局。可充分运用“以商引商”“以链引商”等创新招商模式,借助现有企业的行业影响力与成功经验,吸引更多上下游相关企业入驻,打造集总部运营、生产制造基地与前沿研究中心为一体的产业集群。此外,在科研院所众多的区域,应充分挖掘并发挥其资源优势,鼓励科研院所与企业深度合作,从基础研究到应用开发全方位联动,持续为协作机器人产业发展注入强大动力。 三是拓展多元应用场景与市场空间。积极引导协作机器人投身各类产业,提高在“智改数转绿提”中的参与度。比如农业领域,针对果蔬采摘、作物种植等环节,可开发具备高精度识别与灵活操作能力的农业协作机器人,提升生产效率与质量。再如医疗领域,可聚焦手术助手、康复治疗等细分场景,研发能与医护人员紧密协作、辅助手术操作或助力患者康复训练的机器人。同时,应积极关注中小企业和C 端市场需求,通过优化生产工艺、选用合适材料及规模化生产,并简化操作界面与编程方式,着力开发轻量化、低成本、易操作的机器人产品,从而有效扩大协作机器人的应用推广范围。 四是加快标准化与规范化建设。标准化和规范化是协作机器人产业发展的重要保障,也是行业话语权的体现。应参照《国家机器人标准体系建设指南》,推动地方机器人产业组织主动发挥作用,深度调研本地产业特性、技术优势及应用场景需求,在此基础上构建一套具有地方特色的标准体系。同时,在互联互通与协同作业方面,要加快制定并完善接口、通信协议、安全等多方面的标准规范,积极鼓励企业参与国际标准的制定与修订工作,通过深度参与国际标准制定进程,使协作机器人产品精准契合国际标准要求,为拓展海外市场提供坚实有力的支撑。 五是重视人才培养与引进工作。协作机器人产业的蓬勃发展,离不开大量高素质、专业化的技术人才作为坚实支撑。聚焦协作机器人产业技术融合、场景多元的发展需求,建立“高校学科建设+企业实训基地+国际交流平台”三位一体的人才培育模式。一方面,国内的高等院校和职业院校应当积极加大机器人相关专业的建设力度,不仅要优化和完善课程设置,更要注重理论与实践的紧密结合,致力于培养出一批既精通机器人核心技术,又熟悉产业实际应用需求的复合型优秀人才。另一方面,企业也需主动出击,与高校、科研机构建立起紧密的产学研合作关系,共同打造实习实训基地,为学生提供充足的实践锻炼机会,既能有效提升学生的实际操作能力,同时也为企业自身的人才储备奠定坚实基础。此外,国家和社会各界还可以通过提供优厚的待遇条件、搭建良好的职业发展平台等多元化措施,积极吸引海外的高端人才回国创业或工作,从而为协作机器人产业的进一步发展注入源源不断的新鲜血液和强大动力。 (责编:郑继民)
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