2020年协作机器人行业发展蓝皮书.pdf - 第24页
2020 年协作机器人产业发 展蓝皮书 23 （ JAKA 节卡机器人 APP 界面） （ 2 ）灵活性方面 从软件层面来看，协 作机器人系统 多数具有学习和 演化的能力，使其产 品具有适应性、 灵活性，它们主 要采用增 强型学习方法和 遗传规划，可实 现多机协同作 业。 然而， 目前的多机器人学 习和演化还 停留在比较低 的行为层次， 其学习和演 化的任务和 环境也非常简单 ， 当其面对更为复 杂的任务 和环境时， 存在时滞评价和组合…
2020 年协作机器人产业发展蓝皮书
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（1）易用性方面
易用性是机器人控制器设计的重中之重，其中涉及具体技术包含各类图形化编程、工艺
包、示教方式、指令丰富程度、二次开发平台、系统扩展性（硬接口，软协议），离线编程
软件等。
虽然，协作机器人的拖动示教功能特性免去了传统工业机器人复杂的编程和配置，使其
操作简单、易上手；但是，目前市场的一些协作机器人产品，它们提供的图形界面只能完成
一些简单的拣选/取放任务，仍存在易用性不强的问题。
为提升协作机器人的易用性，行业内企业对机器人编程语言进行开发优化，使机器人能
适应复杂工作环境。如 JAKA 节卡机器人已经形成无线示教、图形化编程、拖拽示教技术等
核心技术，并将协作机器人定位为“简单易用、机器人使用零门槛”；日本 Mujin 提供一种简
单快速的 3D 环境重建方法及针对复杂环境进行自动轨迹规划的技术，可大幅降低机器人部
署时间和工作量。
（JAKA 节卡机器人 APP 界面）
随着协作机器人应用领域的不断扩展，提升协作机器人简单易用性，提供更简单直观、
功能更强大的编程方法仍将是协作机器人企业长期努力的方向。
简单易用、机器人使用零门槛
”
；
环境重建方法及针对复杂环境进行自动轨迹规划的技术，可大幅降低机器人部
环境重建方法及针对复杂环境进行自动轨迹规划的技术，可大幅降低机器人部
为提升协作机器人的易用性，行业内企业对机器人编程语言进行开发优化，使机器人能
节卡机器人已经形成无线示教、图形化编程、拖拽示教技术等
日本
提供一种简
2020 年协作机器人产业发展蓝皮书
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（JAKA 节卡机器人 APP 界面）
（
2）灵活性方面
从软件层面来看，协作机器人系统多数具有学习和演化的能力，使其产品具有适应性、
灵活性，它们主要采用增强型学习方法和遗传规划，可实现多机协同作业。
然而，目前的多机器人学习和演化还停留在比较低的行为层次，其学习和演化的任务和
环境也非常简单，当其面对更为复杂的任务和环境时，存在时滞评价和组合爆炸问题；同时，
对多智能体的分布式学习与演化，也与传统的集中式的学习与演化方法有明显区别，还有待
寻找更为有效的行为优化方法。
从硬件层面来看，目前，协作机器人技术产品多数为 6 自由度及以上的多关节机器人，
自重及负载都较小，产品安装方式及其移动部署相对灵活。适用于柔性、灵活度和精准度要
求较高的行业如电子、医药、精密仪器等行业，满足更多工业生产及服务行业的操作需要。
图
表 14 相关协作机器人产品技术参数
企业 主要产品 负载（kg） 自由度 工作范围（mm）
重复定位精度
（mm）
UR
UR3/5/10/16（e）
3/5/10/16 6 500/850/1300/900 ±0.03
节卡 Zu 3/7/12/18（s）
3/7/12/18 6 626/819/1327/1073 ±0.03
遨博
AUBO-i3/5/10/16 3/5/10/16 6 625/886.5/1350/967.5
i3 和 i5：±0.02
i10 和 i16：±0.1
界面）
从软件层面来看，协作机器人系统多数具有学习和演化的能力，使其产品具有适应性、
然而，目前的多机器人学习和演化还停留在比较低的行为层次，其学习和演化的任务和
环境也非常简单，当其面对更为复杂的任务和环境时，存在时滞评价和组合爆炸问题；同时，
对多智能体的分布式学习与演化，也与传统的集中式的学习与演化方法有明显区别，还有待
环境也非常简单，当其面对更为复杂的任务和环境时，存在时滞评价和组合爆炸问题；同时，
对多智能体的分布式学习与演化，也与传统的集中式的学习与演化方法有明显区别，还有待
对多智能体的分布式学习与演化，也与传统的集中式的学习与演化方法有明显区别，还有待
寻找更为有效的行为优化方法。
从硬件层面来看，
目前，协作机器人技术产品多数为
自重及负载都较小，产品安装方式及其移动部署相对灵活。适用于柔性、灵活度和精准度要
从软件层面来看，协作机器人系统多数具有学习和演化的能力，使其产品具有适应性、
灵活性，它们主要采用增强型学习方法和遗传规划，可实现多机协同作业。
然而，目前的多机器人学习和演化还停留在比较低的行为层次，其学习和演化的任务和
环境也非常简单，当其面对更为复杂的任务和环境时，存在时滞评价和组合爆炸问题；同时，
从硬件层面来看，
自重及负载都较小，产品安装方式及其移动部署相对灵活。适用于柔性、灵活度和精准度要
求较高的行业如电子、医药、精密仪器等行业，满足更多工业生产及服务行业的操作需要。
2020 年协作机器人产业发展蓝皮书
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达明
TM5-700/TM5-
900/TM12/TM14
6/4/12/14 6 700/900/1300/1100 ±0.05
ABB
YuMi 0.5 7 559 ±0.02
KUKA
LBR iiwa7/14 / 7 800/820 ±0.1/0.15
FANUC
CR-4iA/7iA/35iA，CRX-
10iA
4/7/35，10
6
550/717/1813，1249
/
资料来源：高工机器人产业研究所（
GGII
）整理
（3）安全性方面
安全问题作为实现人机协作一个前提条件，只有保障了操作人员的人身安全，才能更好
的协同工作，提高企业效率。
为有效规范协作机器人设计及安全，国际标准化组织于 2016 年 3 月发布了《ISO/TS
15066 Robots and robotic devices--Collaborative robots》标准，该标准作为支持 ISO 10218
“工业机器人安全标准”的补充，进一步明确了协作机器人的设计细节及系统安全技术规范，
主要要求如下：
图
表 15 协作机器人安全规范
资料来源：高工机器人产业研究所（
GGII
）整理
安全级监测
（Safety-rated monitored stop）
安全等级的受控制动：人员碰触，机器人
应停止动作。
手动示教
(Hand Guiding)
机器人可由人直接的操作引导来动作。
功率和力限制
（Power and force limiting）
在一定范围内，机器人的力道和功率都应
有所限制。
速度和分离监控
（Speed and separation monitoring）
警戒区域动作调控，人员进入作业区自动减
速。
协作机器人安全规范
安全问题作为实现人机协作一个前提条件，只有保障了操作人员的人身安全，才能更好
为有效规范协作机器人设计及安全，国际标准化组织于
2016
2016
年
3
月发布了《
》标准，该标准作为支持
安全问题作为实现人机协作一个前提条件，只有保障了操作人员的人身安全，才能更好
为有效规范协作机器人设计及安全，国际标准化组织于
Collaborative robots
》标准，该标准作为支持
“工业机器人安全标准”的补充，进一步明确了协作机器人的设计细节及系统安全技术规范，
表
15
监
测
rated monitored stop
rated monitored stop
安全等级的受控制动：人员碰触，机器人
应停止动作。
“工业机器人安全标准”的补充，进一步明确了协作机器人的设计细节及系统安全技术规范，
机
器
人
安全等级的受控制动：人员碰触，机器人
应停止动作。
Collaborative robots
Collaborative robots