新一代的机器人正在征服整个工业。他们不再躲在高高的防护网之内，晃动着焊钳，进行焊接工作，而是从一开始的规划和设计中就被定义了新功能—与人类协同合作。新一代的机器人对比现在的工业机器人更具人身安全性，在此基础上，他们的设计更为轻便，可以感触到人类的活动并及时适应自己所处的环境变化。这样的话，员工总是处于最安全的位置，避免受到由机器人所引起的伤害。人机协作是当今机器人领域发展中最为盛行的一个发展趋势，因此也成为了2017年度机器人大会的主要课题。

　　从理论到实践：人机协作是不是已经运用到了实践过程当中？既然安全和生产效率的话题在人机协作运用中起着决定性的作用， 如何判断新一代的机器人到底是不是安全？是不是当一个机器人在接触到人类的时候马上停止就足够安全了，还是安全度相对于每一个实际应用有不同的定义？一个生产效率高的机器人，是不是可以同时兼备极高的安全性能？抑或生产效率和安全永远是鱼和熊掌不可兼得？

　　本文将从人机协作的现状分析，应用实例，优势与挑战，前景展望的角度全方位解读当今工业4.0/智能制造的关键技术领域——人机协作。

工业机器人的现状解析以及发展趋势展望

　　从应用领域来看，2016年的数据显示，全球的工业机器人安装案例，50%应用于装卸、移动和堆垛；25%应用于焊接工序；10%的应用在装配工位；4%应用于喷漆以及表面处理； 而只有2%是应用于机加工。数据体现出：当前的工业机器人主要应用在技术智能化程度低，高重复度的简单工序中，而在精密加工中的应用还处在初级阶段，开发潜能巨大。

　　从应用程度来看：自2001年起至2015年，全球工业机器人的应用从01年的75000案例到2015年的253000案例，15年间翻了三番。据专家推测至2019年全球的工业机器人安装案例将飙升至414000。

　　从各个国家的分布来看，从2011年开始中国成为全球最多安装案例国家，在2019年中国将远远超过德国、日本、欧洲和北美，占据全球36%的安装案例。但就机器人使用密度(每一个工业机器人在1万员工的使用比率)而言，与日本、德国、北美和韩国等机器人集中应用于高自动化汽车行业的密度相比，中国汽车行业的机器人使用密度却还远远低于以上几个国家。在“中国制造2025“的规划中，从2016年到2020年将有65万新的工业机器人被安装使用。

　　工业机器人作为未来的重要生产工具，目前有六大技术发展趋势。首当其冲是人机协作，这个我们之后会继续详细介绍；接下来是机器人与CAD/CAM数据互相连通，随着大数据和云计算技术的成熟以及PLM、ERP、MES、CRM纵横数据的贯通，CAD/CAM数据直接和工业机器人进行连接，减少生产准备时间，提高数据传输质量和生产效率; 第三个趋势是提高投资回报率，随着机器人产能扩张，应用数量大幅增加，所有机器人以及总体设备的成本降低，对应于全球人工的成本增加，机器人应用的投资回报率将明显提升; 第四个趋势是智能传感器的应用，为了提升新一代人机协作机器人的生产效率，同时保障安全性能，智能传感器的技术将为未来优化人机协作铺平道路; 第五个趋势是机器人的感官认知能力的增强，随着工作环境的计划变化或突发变化，机器人必须要运用自身的感官认知能力去及时应对改变的环境; 第六种趋势是简化机器人编程，可以有人来教机器人去学习各种各样的技能和操作顺序，然后机器人来选择最优路径，并考虑与其他部件的干涉性来进行重复性的工作，以减少编程的复杂性和难度。