2021年機器人5大趨勢 - 工程師

2021年機器人5大趨勢

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智慧機器人有助於靈活生產和彈性供應鏈。以下是國際機器人聯盟(IFR)對機器人的趨勢
看法。

一、機器人變得更聰明
導入3D視覺系統和軟體算法的快速發展，擴大機器人能夠自主執行的任務範圍。一個示例
是箱揀選(bin picking)，這是一項複雜的操作，需要機器人能夠從相似或不相似的零件
箱中識別並揀選單個零件。如何在一堆物品零件中找出目標部件，找到零件後，機器人的
軟體將處理數據以確定如何到達該零件，並為效應器（手或其他夾持機構）計算正確的方
向，然後使用夾持器中的傳感器將數據饋送到機器人的軟體，該軟體將代碼發送回機器人
，以使機器人能夠拾取物體，而不會因施加太大或太小的壓力而損壞物體，以免物體滑落
。

在未來十年中，由於語義智慧的發展，機器人將越來越能夠評估和響應其環境。例如，機
器人將識別在它前面的物體是人或是機器。它將能夠識別出該人的預期移動（例如，朝門
進去），然後將相應地重新規劃其路徑。期望看到語音和手勢識別方面的進一步發展，使
機器人能夠對工人和公眾做出適當的反應。更重要的是，機器人在執行某項任務，在硬編
碼的指令層hard-coded layer of instructions（例如，當距離物體小於10cm則停止）將
優先考慮，以確保人機協作安全。

二、機器人使生產變得靈活
製造商和物流供應商承受著越來越大的壓力，要求在較短的時間內生產和運輸較小的定制
訂單。許多公司正在使生產過程自動化，以便能夠更有效地響應新訂單。例如，藉由重組
生產線和物流線，快速轉移到一系列標準生產單元，這些單元可以快速重新配置以適應當
前的任務。尤其，汽車製造商是背後主要推動力，但未來也將應於於其他製造和物流領域
採用。

互聯的機器人如何轉變製造方式，製造商藉由機器（包括機器人）相互連接並與諸如計算
機輔助設計和企業資源計劃系統(ERP)之類的軟體相連接，來實現生產線的自動化。

在這種非線性生產佈局中，小型生產單元的集合可以快速重新配置以執行部分生產過程。
自主移動機器人在單元之間運送物料和零件，並可啟動機器與自己執行一些任務。借助3D
視覺軟體，移動機器人將來將能夠在零件運輸過程中對零件進行質量控制檢查，從而確保
在運行過程中（而不是在運行結束時）進行質量控制，從而最大程度地減少了浪費並降低
了成本。在物流中，自主移動機器人和其他機器（例如自主叉車forklifts）進行包裝過
程運輸貨物，而揀選機器人則從輸送機中選擇並包裝貨物。

三、機器人進入SME及新市場
上述新功能和較低的設置成本相結合，推動了機器人在工業領域和尚未實現自動化的小型
公司中的採用。除了在物流機器人之外，還有機器人在食品、製藥等製造業領域、以及在
醫療保健和零售等服務領域採用。

中小型製造商（SME）的數位轉型歷程，借助機器人有助於加速自動化。首先，通過直觀
的界面和演示，機器人現在更易於編程和重新分配任務。其次，新一代協作機器人可以輕
鬆地與工人一起協作到現有的生產流程中，而無需重新計劃整個生產線以實現自動化。最
後，“機器人即服務”(Robots as a Service)商業模式（公司租賃而不是購買機器人）
減輕最初的資本支出需求，有助於中小型製造商朝向機器人化邁出了第一步。

四、機器人有助於彈性供應鏈
中美貿易戰、COVID-19大流行都提高了全球供應鏈僵化的程度。機器人使製造商能夠在其
供應鏈中建立彈性。例如，當發現人力不足時，可快速重新分配任務的協作機器人，可以
用於在高峰訂貨期內進行生產。機器人還可以幫助滿足工廠中的社會疏遠要求。最後，採
用機械手臂使在本地生產成為更可行的選擇，從而使發達經濟體的製造商在應對全球衝擊
時，可以更靈活地調整供應鏈。

五、減少碳足跡 提高使用壽命
機器人可最大程度地減少材料浪費並使製造商能夠優化空間，還有優化照明和能源，從而
降低了製造的總體碳足跡。如上所述，機器人可以促成更短的供應鏈，從而有助於減少佔
地面積。機器人本身也越來越節能，例如，越來越多地由更輕的複合材料製成，並使用了
節能的發動機和齒輪，從而減少了摩擦損耗，許多設備具有待機狀態下的節能模式以及節
能控制和驅動技術。以上也有助於提高使用壽命。

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