把工业机器人放出笼子！起底百亿美元协作机器人市场

在人工智能和机器学习上，为90%的场景自动化路径很容易——难的是最后的“一公里”。顶级风投A16Z的Benedict Evans指出，机器学习是要解决那种对机器来说很难，对人来说很容易的问题，或者说，是人们很难描述成计算机语言的问题。

随着机器学习工具的广泛普及，初创公司正注力于计算机视觉，以支持新一轮的机器人技术。

下图是Veo Robotics（左）和Osaro（右）演示的基于视觉系统的机器人拣选和排序。Veo Robotics的创立者是Rethink Robotics的前雇员，公司旨在用“人类级眼睛”改造笨重的机械臂。Osaso则由Peter Thiel、Elad Gil和Sean Parker等人创立，面向制药和食品服务等行业开发机器人配套的视觉软件。

灵巧性的追求

虽然机器人变得越来越普遍，但它们还没有开发出我们所期待的智能或灵巧性，就像摩登家庭或终结者2想象的那样。著名的机器人学家Hans Moravec在莫拉维克悖论中提出

“让计算机在智力测试或西洋跳棋上表现出成人水平的表现是比较容易的，在感知和移动性方面，很难或不可能赋予他们一岁人类的水平。”

换句话说，高级推理只需要很少的计算，但是低水平的感觉或运动技能需要巨大的计算资源。灵巧性是机器人学的一大挑战，相对而言，改进硬件是更加有效的途径。

高投资回报

更便宜、更好的协作机器人硬件为专注于计算机视觉和定制软件的初创公司提供了机遇。最大的协作机器人制造商是丹麦的Universal Robots（优傲），2015年被美国的TelaDaye（泰瑞达）收购，它家的协作机械臂为初创公司提供镐铲（picks-and-shovels）。

有着风投背景的初创公司，如Ready Robotics、Fetch Robotics和Voodoo Manufacturing都利用优傲的协作机械臂构建机器人系统。Ready Robotics正在为工业自动化任务提供机器人服务（RAS）。Fetch Robotics的协作机器人执行电子商务分拣，Voodoo Manufacturing使用协作机器人进行多个3D打印机的自动化管理。

根据优傲的说法，有些机械臂平均工作195天就能回本。在整个行业中，协作机器人的平均售价为24000美元，据估计这在2020年将是30亿美元的市场。

机械手

尽管灵巧度有所提高，但通用的末端执行器——一种能操纵任何物体的机械手，仍然难以实现。

现在的机械手没办法兼容多项任务，但初创公司正在动用聪明的黑客，探索末端执行器抓取各种各样的对象。

举个例子，专门从事柔性机器人的Empire Robotics和Soft Robotics，使用灵活的材料、流体或空气压力，而不是机械力学。这类操作仍然不完善，柔性机器人是一种很好的解决方法，可以避免用不适当的力挤压对象物体。Soft Robotics的手爪机器人（gripper）被FDA批准处理食品，目前用于食品包装。

此外，对于较不敏感的材料，Grave在传统的机器人臂上采用电粘附材料，而Optoforce使传感器结合专门的工具进行应对。

协作机器人是基于传感器的机械设备，解决笨重型机械臂的不足，在这点看机械手没什么不同。虽然目前机械手，或者说末端执行器没有达到人类的高度灵活性，但相信未来的协作机器人将配有高效的末端执行器和聪明的工具，可以智能地处理任何事情。

需求爆炸

自20世纪40年代起，新一代的协作机器人开始使工业机器人巨头们措手不及。

根据Fanuc执行主任的说法，“我们没想到大型制造商会想要使用这样的机器人，因为这些机器人只能举起轻量物体，并且能力有限。”

现在，从业人员们正在追赶Teradyne协作机器人部门优傲，据称他们目前占据着约60%的协作机器人市场份额。

像ABB、Fanuc、Yaskawa（安川电气）、库卡和罗伯特博世这样的机器人大公司，也都跟随优傲进入协作机器人市场（估计Fanuc拥有6%到10%的市场份额，安川电气的规模甚至更小）。同时，他们也在结盟川崎重工（Kawasaki）正与瑞士竞争对手ABB合作，以规范机器人编程。

为什么突然对协作机器人产生了需求？

一个主要原因大抵是劳动力成本上升。由于经济增长，工业化国家的工资飙升。举个例子，自2006以来，中国的平均工资增长了一倍以上，从而不再被认为是低成本外包的目的地。

事实上，中国现在太贵了，以至于它的消费电子代工工作流向越南这样的低成本邻国，去年，中国的机器人需求增长了20%以上。

昂贵的劳动力也在影响本地化制造的规模，为此，机器人技术正在掀起新一轮的再就业浪潮（就像川普的口号说的让制造业回到美国）。在BCC 2015年进行的调查中，20%的美国制造商表示，他们正积极将生产从中国转移回美国，或者计划在未来两年内开发新的（本土）生产线。多数人表示，自动化降低成本，使得美国更具竞争力。

随后，公司越来越多地转向协作机器人，它们很容易编程，比传统的劳动力便宜，而且比传统的工业机器人便宜。由于所有这些原因，协作机器人制造商以比以前更低的价格销售出了更多的设备。

值得指出的是，这不仅仅是科技巨头的创新战区，更小的工厂也在加入协作机器人的浪潮。2018年1月的财报中，Teradyne的首席财务官Gregory Beecher注意到其协作机器人业务的高速增长，大约50%的客户是中小型企业（SMB）。

协作机器人市场正处于跑马圈地的时刻，更大的制造商可能有更充足的装备为协作机器人的运动提供硬件（尽管他们的大部分模型仍然是工业品种）。

缺乏市场意识可能成为未来的挑战。优傲的总裁指出“我们的目标市场，（现在）大概只有10%的人知道协作机器人，也就是说有90%的潜力市场尚未开发。”