新一代的機器人正在征服整個工業。他們不再躲在高高的防護網之內，晃動著焊鉗，進行焊接工作，而是從一開始的規劃和設計中就被定義了新功能—與人類協同合作。新一代的機器人對比現在的工業機器人更具人身安全性，在此基礎上，他們的設計更為輕便，可以感觸到人類的活動并及時適應自己所處的環境變化。這樣的話，員工總是處于最安全的位置，避免受到由機器人所引起的傷害。人機協作是當今機器人領域發展中最為盛行的一個發展趨勢，因此也成為了2017年度機器人大會的主要課題。

　　從理論到實踐：人機協作是不是已經運用到了實踐過程當中？既然安全和生產效率的話題在人機協作運用中起著決定性的作用， 如何判斷新一代的機器人到底是不是安全？是不是當一個機器人在接觸到人類的時候馬上停止就足夠安全了，還是安全度相對于每一個實際應用有不同的定義？一個生產效率高的機器人，是不是可以同時兼備極高的安全性能？抑或生產效率和安全永遠是魚和熊掌不可兼得？

　　本文將從人機協作的現狀分析，應用實例，優勢與挑戰，前景展望的角度全方位解讀當今工業4.0/智能制造的關鍵技術領域——人機協作。

工業機器人的現狀解析以及發展趨勢展望

　　從應用領域來看，2016年的數據顯示，全球的工業機器人安裝案例，50%應用于裝卸、移動和堆垛；25%應用于焊接工序；10%的應用在裝配工位；4%應用于噴漆以及表面處理； 而只有2%是應用于機加工。數據體現出：當前的工業機器人主要應用在技術智能化程度低，高重復度的簡單工序中，而在精密加工中的應用還處在初級階段，開發潛能巨大。

　　從應用程度來看：自2001年起至2015年，全球工業機器人的應用從01年的75000案例到2015年的253000案例，15年間翻了三番。據專家推測至2019年全球的工業機器人安裝案例將飆升至414000。

　　從各個國家的分布來看，從2011年開始中國成為全球最多安裝案例國家，在2019年中國將遠遠超過德國、日本、歐洲和北美，占據全球36%的安裝案例。但就機器人使用密度(每一個工業機器人在1萬員工的使用比率)而言，與日本、德國、北美和韓國等機器人集中應用于高自動化汽車行業的密度相比，中國汽車行業的機器人使用密度卻還遠遠低于以上幾個國家。在“中國制造2025“的規劃中，從2016年到2020年將有65萬新的工業機器人被安裝使用。

　　工業機器人作為未來的重要生產工具，目前有六大技術發展趨勢。首當其沖是人機協作，這個我們之后會繼續詳細介紹；接下來是機器人與CAD/CAM數據互相連通，隨著大數據和云計算技術的成熟以及PLM、ERP、MES、CRM縱橫數據的貫通，CAD/CAM數據直接和工業機器人進行連接，減少生產準備時間，提高數據傳輸質量和生產效率; 第三個趨勢是提高投資回報率，隨著機器人產能擴張，應用數量大幅增加，所有機器人以及總體設備的成本降低，對應于全球人工的成本增加，機器人應用的投資回報率將明顯提升; 第四個趨勢是智能傳感器的應用，為了提升新一代人機協作機器人的生產效率，同時保障安全性能，智能傳感器的技術將為未來優化人機協作鋪平道路; 第五個趨勢是機器人的感官認知能力的增強，隨著工作環境的計劃變化或突發變化，機器人必須要運用自身的感官認知能力去及時應對改變的環境; 第六種趨勢是簡化機器人編程，可以有人來教機器人去學習各種各樣的技能和操作順序，然后機器人來選擇最優路徑，并考慮與其他部件的干涉性來進行重復性的工作，以減少編程的復雜性和難度。