日本機(jī)器人產(chǎn)業(yè)能力世界前茅，發(fā)那科、安川、那智不二越、愛普生、川崎……著名的工業(yè)機(jī)器人企業(yè)遠(yuǎn)超他國?；仡櫲毡窘?jīng)濟(jì)發(fā)展，將自動(dòng)化與機(jī)器人技術(shù)融入工業(yè)生產(chǎn)，是日本戰(zhàn)后經(jīng)濟(jì)成功的不可或缺的部分。

而最近來自日本機(jī)器人工業(yè)協(xié)會(huì)的數(shù)據(jù)現(xiàn)實(shí)，2018年日本工業(yè)機(jī)器人全年訂單突破萬億（約600+億）大關(guān)該協(xié)會(huì)會(huì)長(zhǎng)、川崎重工董事橋本康彥預(yù)計(jì)，2019年日本工業(yè)機(jī)器人訂單額將比上年增長(zhǎng)4%，達(dá)到1.05萬億日元（約合633.5億元人民幣）。

面對(duì)新的市場(chǎng)變化與機(jī)遇，發(fā)那科、安川電器、三菱電機(jī)等日本知名機(jī)器人廠商紛紛推出新產(chǎn)品和解決方案。人機(jī)協(xié)作機(jī)器人、人工智能機(jī)器人、智能工廠集成式解決方案成為各大廠商的研發(fā)推廣重點(diǎn)，行業(yè)新趨勢(shì)值得關(guān)注。

人機(jī)協(xié)作機(jī)器人縮小與自動(dòng)生產(chǎn)線差距

人機(jī)協(xié)作機(jī)器人，就是能夠和工人一起并肩工作而無需安全隔離的機(jī)器人產(chǎn)品。早在2017年9月，國際機(jī)器人聯(lián)合會(huì)(IFR)發(fā)布了2017-2020年市場(chǎng)預(yù)測(cè)。其中在其主體報(bào)告中，著重強(qiáng)調(diào)了未來的趨勢(shì)：簡(jiǎn)單易用、靈活、安全協(xié)作型的機(jī)器人，會(huì)更適應(yīng)中小企業(yè)和全球性企業(yè)等不同生產(chǎn)的需求的需要，成為工業(yè)機(jī)器人發(fā)展的最主要趨勢(shì)。

發(fā)那科為此推出的人機(jī)協(xié)作機(jī)器人CR-7iA和CR-35iA主要用于機(jī)床上下料、汽車裝配、電子產(chǎn)品裝配等應(yīng)用場(chǎng)景。前者的最大負(fù)荷為7kg，后者的最大負(fù)荷為35kg。

而就中國來說，人機(jī)協(xié)作也是發(fā)展重點(diǎn)方向。2017年中國協(xié)作機(jī)器人銷量約4000臺(tái)，同比增73.91%，市場(chǎng)規(guī)模達(dá)5.7億元，占全球銷量20.8%，預(yù)計(jì)到2020年，銷量將達(dá)12000臺(tái)，市場(chǎng)規(guī)模突破13億元。

國內(nèi)企業(yè)新松、哈工大機(jī)器人集團(tuán)、遨博、路石、大族等各大機(jī)器人企業(yè)紛紛加碼協(xié)作機(jī)器人的研發(fā)投資，并推出新品，以節(jié)卡、艾利特、揚(yáng)天科技等為代表的創(chuàng)業(yè)公司也相繼獲得融資進(jìn)入市場(chǎng)，據(jù)不完全統(tǒng)計(jì)2018年底我國協(xié)作機(jī)器人產(chǎn)業(yè)產(chǎn)能規(guī)模已過萬臺(tái)。

關(guān)注運(yùn)控領(lǐng)域投入

2018年開始進(jìn)入?yún)f(xié)作領(lǐng)域的三菱電機(jī)，近段時(shí)間出資美國工業(yè)機(jī)器人系統(tǒng)的新創(chuàng)企業(yè)RealtimeRobotics(RTR)，以強(qiáng)化三菱電機(jī)的研發(fā)資源，并即將推出新產(chǎn)品上市。RealtimeRobotics成立于2016年的美國波士頓，擅長(zhǎng)機(jī)器人運(yùn)動(dòng)規(guī)劃(RobotMotionPlanning)的專用處理器與軟件，可實(shí)時(shí)辨識(shí)周遭環(huán)境并加以因應(yīng)。

據(jù)悉，三菱電機(jī)還專門推出了專門針對(duì)食品行業(yè)的人機(jī)協(xié)作機(jī)器人。機(jī)器人可完成便當(dāng)擺盤、面包裝箱等枯燥工作。這就要求產(chǎn)品有著極強(qiáng)的力量把控——力量太大會(huì)把食品捏碎，力量太小又抓不起來食品。

不過筆者始終覺得，這一領(lǐng)域目前屬于玩票性質(zhì)，3C市場(chǎng)遠(yuǎn)大于這一領(lǐng)域，且難度不說更低，也都差不多。

人工智能賦予機(jī)器人自我學(xué)習(xí)能力

機(jī)器人智能化是中國發(fā)展機(jī)器人的重要方向，日本亦是如此。許多公司通過并購人工智能企業(yè)來加強(qiáng)自己在這一領(lǐng)域的實(shí)力。人工智能賦予了機(jī)器人自我學(xué)習(xí)能力，大幅提升了生產(chǎn)效率，也可以讓機(jī)械手臂運(yùn)作得更加平穩(wěn)、高速、精準(zhǔn)。

三菱電機(jī)便推出的帶有smartplus模塊的人工智能機(jī)器人，根據(jù)需求不同，裝備有力量傳感器、3D視覺傳感器、動(dòng)作干涉回避傳感器、協(xié)調(diào)減速傳感器、觸覺傳感器等傳感器。機(jī)器人通過各種傳感器來感知周圍工作環(huán)境，自主識(shí)別物品種類，并將物品擺放或者安裝到需要的位置。

三菱電機(jī)機(jī)器人事業(yè)部機(jī)器人研發(fā)中心主任荒井高志表示，AI讓機(jī)器人具有深度學(xué)習(xí)能力，不需要人工機(jī)器人就可以自主調(diào)整工作模式，這極大的提高了機(jī)器人的工作效率，經(jīng)測(cè)算搭載人工智能模塊的機(jī)器人最多可以縮短65%的工作時(shí)間。

發(fā)那科推出的多款機(jī)器人也裝備了人工智能模塊。發(fā)那科公司高層人員鳥居信利認(rèn)為，抑制震動(dòng)和精準(zhǔn)制動(dòng)是機(jī)器人精準(zhǔn)控制的兩大難題。AI賦予機(jī)器人自我學(xué)習(xí)能力，通過抑制震動(dòng)的學(xué)習(xí)控制技術(shù)，可以實(shí)現(xiàn)更平穩(wěn)、高速、精準(zhǔn)的工作。同時(shí)AI也將賦予機(jī)器人協(xié)同工作能力。

智能工廠、工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)受重視

隨著各國對(duì)機(jī)器人需求的增長(zhǎng)，對(duì)行業(yè)應(yīng)用的增多，各國也開始了對(duì)機(jī)器人領(lǐng)域的研究深入。以中國而言，在機(jī)器人集成應(yīng)用能力上較為突出。為應(yīng)對(duì)世界趨勢(shì)，日本機(jī)器人廠商也開始了側(cè)重集成應(yīng)用的發(fā)展。以智能工廠為載體銷售系統(tǒng)化解決方案和成套設(shè)備已成為未來趨勢(shì)。

發(fā)那科為此提出了“零停機(jī)”工廠解決方案。工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)將機(jī)器人鏈接，終端檢測(cè)機(jī)器人狀況，發(fā)現(xiàn)隱患、安排任務(wù)。鳥居信利對(duì)此表示：“以往都是在發(fā)生故障之后調(diào)查原因，這種方法可能會(huì)造成整條生產(chǎn)線癱瘓，甚至整個(gè)工廠停工?，F(xiàn)在運(yùn)用新的技術(shù)可以提前發(fā)現(xiàn)問題并解決問題，避免了工廠因設(shè)備故障而停工。運(yùn)用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)提升生產(chǎn)線效率和穩(wěn)定性是未來的大方向?！?/p>

安川電機(jī)則則推出了i3-Mechatronics智能工廠解決方案，將伺服電機(jī)、控制器、變頻器、機(jī)器人等產(chǎn)品集成起來，為客戶提供完整的工廠自動(dòng)化解決方案。安川電器機(jī)器人事業(yè)部事業(yè)企劃部部長(zhǎng)富田也寸史表示，該方案將記錄生產(chǎn)數(shù)據(jù)、了解生產(chǎn)機(jī)械現(xiàn)狀，從而實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)狀況與運(yùn)轉(zhuǎn)狀況的全把控。他強(qiáng)調(diào)，智能工廠將會(huì)成為之后技術(shù)革新的關(guān)鍵。

三菱電機(jī)推出的智能工廠方案“e-F@ctory”則強(qiáng)調(diào)“人、機(jī)器和IT協(xié)同”。通過導(dǎo)入IoT、AI等領(lǐng)先科技，將開發(fā)和制造、物流、包裝等領(lǐng)域的所有機(jī)器和設(shè)備聯(lián)系起來，分析并靈活運(yùn)用所收集的海量數(shù)據(jù)實(shí)現(xiàn)“可視化、可分析、可改善”。

各類服務(wù)型機(jī)器人出現(xiàn)

除工業(yè)領(lǐng)域外，日本機(jī)器人還在陪護(hù)、教育、醫(yī)療等領(lǐng)域做出長(zhǎng)足探索。日本經(jīng)濟(jì)產(chǎn)業(yè)省、農(nóng)林水產(chǎn)省等政府部門還與各大廠商密切配合，共同研發(fā)護(hù)理用機(jī)器人和農(nóng)業(yè)機(jī)器人等產(chǎn)品。

日本老齡化嚴(yán)重，根據(jù)聯(lián)合國與世界銀行2017年發(fā)布的數(shù)據(jù)，日本65歲以上的老年人已占總?cè)丝诘?7.05%，高達(dá)3417.6萬人。與此同時(shí)，日本的總?cè)丝趨s在下降。2017年，日本的新出生人口約為94.1萬人，這創(chuàng)下1899年有統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)以來的最低值，但死亡人數(shù)估值為134.4萬人。僅一年，日本的總?cè)丝诰妥匀粶p少了40.3萬人。

這種趨勢(shì)仍在繼續(xù)。不久前，日本厚生勞動(dòng)省與日本國立社會(huì)保障人口問題研究所均發(fā)出人口預(yù)警：2055年，該國65歲以上老人將超過總?cè)丝诘?0%。屆時(shí)，總?cè)丝谝矊?.27億減少到9000萬，2065年則可能降至8808萬。

日本扶持養(yǎng)老領(lǐng)域機(jī)器人的研發(fā)，不僅是為了解決勞動(dòng)力問題，也是出于培育新經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)點(diǎn)的考慮。據(jù)預(yù)測(cè)，到2025年左右，日本的汽車等支柱產(chǎn)業(yè)會(huì)進(jìn)入價(jià)格競(jìng)爭(zhēng)時(shí)代，出于長(zhǎng)遠(yuǎn)考慮，國家和企業(yè)都認(rèn)為需要在新興產(chǎn)業(yè)的引領(lǐng)下，才能繼續(xù)占領(lǐng)高科技領(lǐng)域的制高點(diǎn)?！艾F(xiàn)在，日本著名的汽車制造企業(yè)本田、豐田，都在花重金進(jìn)行護(hù)理機(jī)器人的研發(fā)。”

在服務(wù)機(jī)器人中，豐田公司推出的第三代人形機(jī)器人T-HR3。T-HR3身高1.54米，體重75公斤，它全身有29個(gè)扭矩伺服模塊能夠在多個(gè)軸上移動(dòng)，從而可以執(zhí)行復(fù)雜的動(dòng)作。

該型機(jī)器人的操縱非常特別，操作員的椅子和手套上有多種運(yùn)動(dòng)和力學(xué)傳感器，這些傳感器可以精確感知操作員的動(dòng)作，并將動(dòng)作指令傳遞給機(jī)器人，機(jī)器人可以做出和操作人員完全一致的動(dòng)作。操作人員通過VR眼鏡來獲得機(jī)器人的視野，這讓遠(yuǎn)距離操作人形機(jī)器人精準(zhǔn)完成各種動(dòng)作成為可能。豐田公司機(jī)器人事業(yè)部海老原康弘介紹說，T-HR3可以在家用看護(hù)、醫(yī)療救援、建筑工地、防災(zāi)減災(zāi)甚至太空探索等領(lǐng)域發(fā)揮作用。