王先森日记第66篇：介绍几种特种机器人

说起机器人，可以肯定地说，未来机器人的数量会越来越多，与人类的协作范围也会越来越广，成本也会越来越低。总体来说，机器人产业未来发展潜力巨大，同时，也在潜移默化地影响其他产业格局。

在丰田的汽车装配车间里，参观的专用道就在装配线的上方，相信你也在各种视频里见过汽车的流水线，一个银白色的汽车车架被固定后，瞬间好几个机械臂就各种冲孔和焊接了，快速、精准、高效，那个场面在现场看相当震撼。

其实，早在1956年，世界上第一个工业机器人就出现在美国了，是由美国 Unimation 公司生产的，当时的功能非常简单，就是用来定点搬运东西。经过半个多世纪的发展，工业机器人产业链已经非常成熟了，衍生出了很多细分方向，主要有制造机器人、特殊应用机器人，以及各种仿生机器人。

首先，工业机器人最早的应用领域就是传统制造行业。这类机器人的外形，不是我们在电影里看到的那种人形机器人，而是以机器臂为主。

这个领域主要有四大企业，其中两家是日本的 FANUC 和安川，一家是瑞典的 ABB，还有一家是德国的 KUKA。

汽车制造领域使用工业机器人的比例很高，它们主要应用在焊接、涂胶、弧焊、喷涂这些工序。

相对于人工来说：

第一，是机器人生产效率高，可以完成高强度高精度要求的工作，只要事先设定好程序，就可以保质保量地完成任务；

第二，是代替人类在低温、高温、有毒等恶劣环境下工作；

第三，是可以全天候、全年无休地工作，只要定期进行维修和保养就行了。

这些也是特斯拉要建超级工厂的原因，因为机器人一旦都调试好，不仅生产效率高，而且无需支付养人的各种费用。

当然，传统工业机器人也存在一些问题：

第一个问题，就是部署成本高。

这个部署工作，通常是由系统集成商来完成的。

对于自动化的机器人流水线来说，除了对机器人本身有很高的要求之外，对待加工的零件的固定也要求有非常高的精度，机器人具有“可重复性”，不管你多复杂，只要规则清晰，能够重复，这就是机器人擅长的领域。

所以，对于汽车这种复杂的流水线来说，就需要非常细致的设计、施工、调试等等，一般需要几个月时间才能完成，而且只有那些专业人士才能熟练地完成。

第二个问题，是更换成本高。

要知道，每一条生产线上的大部分机器臂，都是针对特定功能设计的，比如一条生产线，它的机器人控制系统、夹具等等，一般都是为单一车型定制的，如果车型改了，那生产线就也要跟着变动，这个过程一般也要几个月时间。

第三个问题，是占用空间大。

这点很好理解，因为工业制造用的机械臂一旦固定好，一般它活动范围内的空间就只能它专用了。

总的来说，虽然汽车制造机器人存在很多局限性，但因为一条流水线部署完成后，一般就几年都不会有大变动，这样可以最大化发挥机器人标准化、高效率的优势，这也就是车型换代的根本原因。

说完传统领域的机器人，下面说一说面向特殊行业应用的机器人。

这里的特殊行业应用，说的是医疗、航空航天这些具有较高专业技术壁垒的领域。

我们都知道，挑选、训练航天员是需要花费非常高昂的成本的，而且在太空任务执行过程中，还有很多像飞船故障、太空辐射等无法预知的重大危险，因此对于人类而言，执行太空任务是一项危险重重的工作。如果只是一味地从如何提高航天员的身体素质和技能入手来降低风险和成本的话，不仅成本高，而且也非常困难。

所以，有人就想到了机器人航天员，就是使用机器人或者机器臂辅助，甚至代替人类进行太空探索。实际上，美、俄、德、日，还有咱们中国，都在积极研制机器人航天员。

世界上第一个进入国际空间站的机器人航天员是 NASA 和美国通用公司联合研制的 Robonaut 2，简称 R2，它2011年2月份跟着美国“发现号”航天飞机顺利升空。

R2 是一个人形机器人，它不仅具有类似人类的非常灵活的手指，而且它真的可以完成更换空气过滤器这种复杂的任务，协助航天员在国际空间站完成枯燥、重复、危险的工作。

那什么是仿生类机器人呢?

仿生机器人的概念，就是指模仿自然界动物的飞行、运动、感知等行为的机器人。

从全球角度来说，德国工业自动化公司 Festo 在动物仿生机器人方面一直处于世界领先的地位。2018年初，他们刚刚发布了两款最新研发的仿生机器人：一款是模仿果蝠的飞狐机器人 Flying fox，另一款是模仿撒哈拉沙漠中蜘蛛的蜘蛛机器人。

Flying fox 的翅膀非常轻薄，但是抗压力和灵活性极好。即使在飞行中翅膀受到轻微损伤依然能继续飞行。利用自身的电子设备，以及地面基站摄像头的定位，让这款飞狐机器人实现了半自主飞行。

除了 Festo 以外，实际上大名鼎鼎的波士顿动力造的狗形和人形机器人也属于仿生机器人。5月份，波士顿刚公布了最新版的 Altas 机器人慢跑的镜头，还有很轻松的一个小跳，跨过了一段木头，如果你感兴趣，可以找来看看。