协作机器人与传统机器人有什么区别
来源：ST社区
协作机器人只是整个工业机器人产业链中一个非常重要的细分类别，有它独特的优势，但缺点也很明显：为了控制力和碰撞能力，协作机器人的运行速度比较慢，通常只有传统机器人的三分之一到二分之一。
本文将尝试解答以下问题：为什么需要协作机器人？协作机器人的起源？协作机器人与传统机器人有什么区别？
为什么需要协作机器人？
协作机器人的兴起意味着传统机器人必然有某种程度的不足，或者无法适应新的市场需求。
总结一下，主要有几点：
传统机器人部署成本高
其实相对来讲，工业机器人本身的价格并不高。主流场合使用的机器人，根据负载能力不同，售价区间在￥10w~￥40w。一般情况下一台机器人的使用使用寿命在5~8年，作为比较高端的工业设备来讲并不算贵。
传统机器人贵在其部署（将机器人安装到工厂并正常运行）成本上，原因有两个：目前的工业机器人主要负责工厂中重复性的工作，这依赖于其非常高的重复定位精度（重复到达空间某些固定位置的能力，一般机器人可以做到0.02mm以下），以及依赖固定的外界环境。
为了保证这一点，除了机器人本身的设计要求之外，还需要待加工的产品放在固定的位置，以便机器人每次都可以到同一个地方准确的拿取或者执行某项操作。对于现代复杂的流水线作业来讲，在整个产线上为每一个使用机器人的工序都设计这些固定的外界环境需要耗费大量的资源，占用大片宝贵的车间面积以及长达数月的实施时间。机器人的使用难度较高，只有经过培训的专业人士才能熟练使用机器人完成配置、编程以及维护的工作，普通用户很少具备这样的能力。
将之前以工人操作为主的流水线，变为由机器人和自动化设备为主的生产线，是一个系统工程，绝大多数终端工厂客户并不具备这样的能力，因此就需要一个第三方的角色来完成这部分工作，这个第三方即系统集成商，来根据客户现场的实际情况，来完成机器人的最终部署。
系统集成商的工作至少包括：生产线的自动化改造方案（流程、设备布局、人员配置等）机器人外围支持设备的设计、制造、安装。符合工艺要求的机器人编程、调试。客户技术团队的培训。以及后续的售后维护工作。
根据很多业内机构和前辈统计的数字，整个机器人部署/集成应用的费用大概是机器人售价的3~4倍。近几年随着国内集成商的迅速扩军，竞争越来越激烈，整体价格有所下滑，但也基本在2~3倍。
以常见的弧焊工作站为例，采购一台进口品牌的弧焊机器人价格约在11~15w之间，但是经过系统集成商这一层之后，整体报价不会低于30w，个别夸张的甚至能报到100w。在工资相对较高的长三角和珠三角地区，一名熟练焊工的工资大概在5k~7k，1台机器人代替1~2名工人，ROI不会少于2年，很多中小企业主对机器人会选择犹豫和观望。
如果使用机器人的机器人比较多，则大部分情况下需要对原有的生产线进行改造，甚至重新建设，不仅需要巨大的投资，可能还涉及到停产改造，这也是很多工厂迟迟不上机器人的原因之一。
除此之外，因为每一条生产线上的大部分设备（末端工具、非标机械、控制流程等）都是针对特定的产品设计的，如果涉及到中途变更生产需求，很大概率上之前的生产线无法直接满足新产品生产的需求，这就涉及到机器人系统的重新设计和部署，这部分的工作量有时会接近首次部署。
简而言之，单独的机器人无法直接用于工厂的生产线上，还需要很多外围设备的支持。虽然机器人本身是一种高柔性、高灵活性的设备，但整个生产线不是，一旦涉及生产线变动，费用很高。
无法满足中小企业需求
中小企业是目前机器人新兴市场的主要客户，目前传统的工业机器人无法很好的满足SME的需求。传统工业机器人的目标市场是可以进行大规模生产的企业。
大规模生产是20世纪最流行的资本主义生产方式，以生产过程的分解、流水线组装、标准化零部件、大批量生产和机械式重复劳动等为主要特征。
有能力进行大规模生成的企业，对机器人系统高额的部署费用相对不敏感，因为在产品定型之后，在足够长的时间内生产线可以不做大的变动，机器人基本不需要重新编程或者重新部署，可以最大化利用机器人标准化、高效率的特点，实现投资价值最大化。
汽车行业是大规模生产的典型代表，世界上第一台工业机器人也部署在通用汽车的工厂中，负责冲压零件的搬运工作。到今天，汽车行业仍然占据了全球机器人出货量的40%以上：
一款新车从发布到退出市场，一般会经历3~6年时间。这期间，即使有改款，也只是对外观、内饰进行微调，这些变动一般不会影响到机器人的工作（车身焊接、喷漆、主要零部件搬运），因此在机器人的整个生命周期基本上不需要对已经完成的生产线进行改动或者对机器人进行重新部署，只需要正常的维护即可，发挥了机器人的优点，避开了它的缺点。
而中小企业则不一样，它们的产品一般以小批量，定制化，短周期为特征，没有太多的资金对生产线进行大规模改造，并且对产品的ROI更为敏感。
这要求机器人具有较低的综合成本、快速部署/重部署能力、简单上手的使用方法，而这些，传统机器人很难满足。
此外，在某些机器人应用的新兴行业中，即使是大企业也面临与中小企业同样的问题，3C产业是这个方面的典型代表。
3C市场中如手机、平板、可穿戴设备等主流产品的更新换代速度非常快，基本上生命周期只有1~2年，短的甚至只有几个月。如果采用传统机器人方案，投入大量资源，耗费数月建设的生产线可能连成本的零头还没收回，所生产的产品就该退市了。而如果对生产线再进行改造，又要投入巨大的资源，这是不可接受的。
除了资金投入，3C行业很多时候更关心时间，常见机器人自动化改造方案耗时1个月到数个月不等，但3C产品无法在每一次换代都等待这么久。那边苹果说“下个月开始生产iPhone7的外壳”，你这边说“先等我1个月把生产线改造一下”，显然是不现实的，这些情况下还是人靠谱，培训3天，立马上岗。
无法满足新兴的协作市场
工业机器人一直以来都是高精度、高速度自动化设备的典范，但是由于历史和技术原因，与人在一起时的安全性不是机器人发展的重点，因此在绝大多数工厂中出于安全性考虑，一般都要使用围栏把机器人和人员进行隔离。
幸好对于大部分之前机器人所从事的工作来讲，并不需要人的参与，机器人可以独立完成。
但是人力成本的上升，很多其他以前没有或很少使用机器人的行业开始寻求机器人自动化解决方案，例如之前提到的3C行业，还有医药、食品、物流等行业。
这些新兴行业中的特点是产品种类很多、体积普遍不大、对操作人员的灵活度/柔性要求高。现有的机器人很难在成本可控的情况下给出性能满意的解决方案，那怎么办？
机器人不行的，人来补充嘛，我们搞人机结合。
审核编辑黄昊宇
由人类负责对柔性，触觉，灵活性要求比较高的工序，机器人则利用其快速、准确的特点来负责重复性的工作。
比如组装键盘，可以由机器人把键帽放置到位，人来进行卡扣的工作；再比如组装手机/电脑，机器人负责把主要零配件、螺丝放到合适的位置，人来负责排线安装，卡扣，拧螺丝的工作。
但是如果二者要合作，中间还要隔一个栅栏就太不方便了，人和机器人之间要进行交互，还要先通过安全门，整体效率还不如单独使用人来得高。这个时候就需要一些额外的技术来保证机器人与人类可以安全的在同一个区域工作，而不需要栅栏这样碍事的东西挡在中间，即要求机器人具有安全协作的特性。
各大机器人厂商的机器人都配备有各自的安全技术，例如ABB的SafeMove，Fanuc的DCS，KUKA的KUKA.safe，但其安全功能本身还比较初级，例如将物理的围栏换成了虚拟围栏、检测到有人靠近时自动停止，仍然不算是完整的协作安全技术。
协作机器人的起源
为了准确定义协作机器人，先看两个名词。协作区域指机器人和人类可以同时工作的区域，协作机器人指被设计成可以在协作区域内与人直接进行交互的机器人。
前面已经说过，中小企业SMEs是协作机器人的非常重要的客户群，而协作机器人的兴起也与SMEs密不可分。
在2005年，开始于2005年，由EUFP6项目资助，参与的企业包括ABB、KUKA、Reis、Comau、Güdel等，其目的是寻找防止劳动力离岸（offshore）输出到低劳动成本国家的方法。其主要的论点是，如果通过机器人技术增强SMEs的劳动力水平，降低成本，提高竞争力，就可以避免劳动力外包的情况（将工作机会留在国内）。因此，协作机器人（co-bots）最初的市场就是中小企业（SMEs）。
同年Esben.stergaard，KasperSt.y和KristianKassow在南丹麦大学一起做研究时创办了UniversalRobot，现在的CEOEsben.stergaard当时是南丹麦大学的助理教授，三个人发现了中小企业对机器人的新需求（也与当时丹麦政府主导的一项机器人计划有关），并在2009年推出了第一款协作机器人UR5。
在UR5之前的绝大多数协作机器人都是在传统机器人的基础上改造的，UR5是第一个从产品设计伊始就以协作机器人的要求进行开发的机器人。
之后不久（2008）年，RodneyBrooks创办了Rethink，其最初的目的也是为了帮助美国本土的SMEs提高生产效率，降低成本，减少离岸外包。最初推出的双臂Baxter并不是很成功，慢慢开始落后于UR，去年秋天推出了新款的单臂Sawyer机器人，市场接受度如何还有待观察。
在UR和Rethink之后，成长出一大批新创立的协作机器人公司，市场上的协作产品也越来越多，协作机器人的概念开始慢慢被大家所认识和接受。
协作机器人与传统机器人有什么不同？
本质上讲，协作机器人与传统机器人之间并没有非常大的不同，只是基于不同的设计理念生产的工业机器人产品，在协作机器人发展初期，很多都是从传统机器人的基础上改造的。
如果非要找不同，第一个不同是这两种机器人所面向的目标市场不一样，这个前面已经解释过，不再赘述。
第二个不同点是二者替代的对象不一样。以传统机器人为主的自动化改造是用生产线代替生产线，机器人做为整个生产线中的组成部分，很难单独拿出来，如果某个环节的机器人坏了，在没有设计备份的情况下，整个产线可能要停工。而协作机器人的独立性很强，它代替的是单独的人，二者之间可以互换，一个协作机器人坏了，挪开找个人代替就好了，整个生产流程的灵活性非常高。
讲了这么多全是说优点，既然协作机器人这么好，那是不是可以取代传统机器人了？
当然不是，协作机器人只是整个工业机器人产业链中一个非常重要的细分类别，有它独特的优势，但缺点也很明显：为了控制力和碰撞能力，协作机器人的运行速度比较慢，通常只有传统机器人的三分之一到二分之一；为了减少机器人运动时的动能，协作机器人一般重量比较轻，结构相对简单，这就造成整个机器人的刚性不足，定位精度相比传统机器人差1个数量级；低自重，低能量的要求，导致协作机器人体型都很小，负载一般在10kg以下，工作范围只与人的手臂相当，很多场合无法使用。
借用RethinkBaxter的一句宣传语，协作机器人的目标应用场合可以概括为：协作机器人最终将变成一个过渡概念，随着技术的发展，未来所有的机器人都应该具备与人类一起安全的协同工作的特性。本质安全应该是理想机器人的必备且基础的特征。就像我们现在不再区分黑白电视和彩色电视而统称为电视，不再区分功能机和智能机而统称为手机，未来所有的机器人也将不再区分协作与非协作，而统称为机器人。
7轴和6轴工业机器人有什么区别库卡、ABB、安川和雅马哈哪家强
0分享至近年来，跨国机器人巨头们纷纷推出七轴工业机器人，以抢占高端新市场，这引发了我们对于七轴工业机器人的深入思考，它具有哪些独特的技术优势，存在哪些研发难点，近年来国际上发布了哪些工业七轴机器人产品，我国七轴工业机器人的研发及产业化又进入了哪一阶段？
三轴机器人也被称为直角坐标或者笛卡尔机器人，它的三个轴可以允许机器人沿三个轴的方向进行运动，这种机器人一般被用于简单的搬运工作之中。
四轴机器人，可以沿着x，y，z轴进行转动，与三轴机器人不同的是，它具有一个独立运动的第四轴，一般来说SCARA机器人就可以被认为是四轴机器人。
六轴机器人可以穿过x，y，z轴，同时每个轴可以独立转动，与五轴机器人的最大区别就是，多了一个可以自由转动的轴。六轴机器人的代表就是优傲机器人，通过机器人身上的蓝色盖子，你可以很清楚的计算出机器人的轴数。
七轴机器人，又称为冗余机器人，相比六轴机器人额外的轴允许机器人躲避某些特定的目标，便于末端执行器到达特定的位置，可以更加灵活的适应某些特殊工作环境。
随着轴数的增加，机器人的灵活性也随之增长。但是，在目前的工业应用中，用得最多的是三轴、四轴和六轴的工业机器人，这是因为，在某些应用中，并不需要很高的灵活性，而三轴和四轴机器人具有更高的成本效益，并且三轴和四轴机器人在速度上也具有很大的优势。
未来，在需要高灵活性的3C产业，七轴工业机器人将拥有用武之地，随着其精度不断增加，在不远的将来，它将取代人工进行装配手机等精密电子产品。
从技术上来看，六轴工业机器人存在什么问题，七轴工业机器人又强在哪？
在机器人的运动学问题中，三个问题使得机器人的运动受到非常大的限制。
第一是奇异构型。当机器人处于奇异构型时，它的末端执行器不能绕某个方向进行运动，或者施加力矩，因而奇异构型极大的影响了运动规划。
六轴机器人第六轴和第四轴共线发生奇异
第二是关节位移超限。在真实工作情况下，机器人每个关节的运动的角度范围是受到限制的，最理想的状态是正负180度，但是很多关节是做不到的。另外，七轴机器人可以避免角速度运动过快，让角速度分配得比较均匀。
新松七轴机器人各轴运动范围及最大角速度
第三是工作环境中存在障碍。在工业环境下，很多场合存在各种环境障碍，传统的六轴机器人无法只改变末端机构的姿态，而不改变末端机构的位置。
对于七轴机器人而言，利用其冗余自由度不仅可以通过运动轨迹规划达到良好的运动学特性，并且我们可以利用其结构实现最佳的动力学性能。
七轴机器人可实现关节力矩的再分配，这里涉及到机器人的静力平衡的问题，也就是说，作用在末端的力，通过一定的算法算出每个关节承受的力有多大。对于传统的六轴机器人来说，其每个关节的力是一定的，它的分配可能很不合理。但是对于七轴机器人来说，我们可以通过控制算法调整各个关节的力矩，让薄弱的环节承受的力矩尽量小，是整个机器人的力矩分配比较均匀，更加合理。
机器人在发生故障时，如果有一关节失效，传统六轴机器人便无法继续完成工作，而七轴机器人可以通过重新调整故障关节速度（运动学容错）和故障关节力矩（动力学容错）的再分配实现继续正常工作。
无论从产品角度，还是从应用角度，七轴工业机器人目前都还处于初步发展阶段，但各大厂商纷纷在各大展览会力推相关产品，可以想见对其未来的发展潜力还是十分看好的。
2014年11月，库卡在中国国际工业博览会机器人展上首次发布KUKA第一款七自由度轻型灵敏机器人LBRiiwa。
LBRiiwa七轴机器人基于人类手臂进行设计，其结合集成的传感器系统，使该轻型机器人具有可编程的灵敏性，并使其具备了非常高的精确度。而七轴的LBRiiwa所有的轴内均配备高性能碰撞检测功能、集成的关节力矩传感器，以实现人机协作。
七轴的设计，使得KUKA的该款产品有较高的灵活度，可轻松地越过障碍物。LBRiiwa机器人的结构采用铝制材料设计，其自身重量只有23.9千克。其负荷有两种，分别为7千克和14千克，使其成为首款负荷超过10千克的轻型机器人的产品。
2015年4月13日，ABB在德国汉诺威工业博览会上正式向市场推出全球首款真正实现人机协作的双臂工业机器人YuMi。
除了轻型七轴机器人产品外，安川还发布了七轴机器人焊接系统，其高自由度能够尽最大可能保持最适合的姿态以实现高品质的焊接效果，特别适合内面的焊接，达到最佳的接近位置。并且该产品能够高密度布局，容易回避其与轴和工件之间的干扰，显示出其优良的避障功能。
日本DAIHEN集团欧地希推出了最新的七轴机器人（FD-B4S、FD-B4LS、FD-V6S、FD-V6LS、FD-V20S）。由于有第七轴的回转，它们可以实现像人的手腕一样的扭转动作，能够实现一周以上的焊接；另外，七轴机器人（FD-B4S、FD-B4LS）将焊接电缆内藏于机器人本体，因此在示教作业时无需在意机器人与焊接夹具及工件间的干涉，动作非常顺畅，焊接姿态自由度也得到了提高，能够弥补传统机器人因与工件或焊接夹具的干涉而造成无法进入焊接的缺憾。
RethinkRobotics是协作机器人的先驱，其中，最先开发的Baxter双臂机器人，两个手臂均拥有七个自由度，单臂最大工作范围为1210毫米，Baxter可同时处理不同的两项任务以增加适用性，或者实时处理同一任务以实现输出最大化。
去年推出的Sawyer则是单臂七轴机器人，其柔性关节采用了相同的串联弹性驱动器，但其关节所采用的驱动器被重新设计，使其更小巧。由于采用了七轴的设计，并且工作范围扩展至100毫米，因此能完成负载更大的工作任务，载荷可达到4千克，比Baxter机器人2.2千克的有效载荷大了不少。
2015年，雅马哈推出了“YA-U5F”、“YA-U10F”、“YA-U20F”3款七轴机器人，这些机器人均通过新型控制器“YA-C100”进行驱动控制。
7轴机器人带有相当于人类肘部的E轴，因此可自如完成弯曲、扭转、伸展等动作。即使在6轴以下机器人难以实施作业的狭窄间隙，也可顺利完成作业及设置。另外还可实现低半蹲姿势以及绕到装置背部的动作。采用中空构造的致动器，将装置电缆和空气软管内置于机械臂内，不会干扰到周边的设备，可实现紧凑型生产线。
此外，台湾财团法人精密机械研究发展中心也已研发出双臂七轴机器人原型，期能助台湾业者打造3C电子制造的生产利器，并缩小国内外技术差距。
上世纪80年代末，由于研制难度及其之大，国际上研制出七自由度冗余机器人样机的国家寥寥无几。而张启先院士率领课题组经过几年的艰苦拼搏，在1993年年底完成了首台七自由度冗余机器人样机的研制，并一次通过“863”课题验收和部级鉴定。
尽管我国在冗余自由度机器人方面取得一定成果，但主要停留在学术论文、科研报告和实验样机的阶段，并没有实现真正的产品化发展，这无疑制约了我国机器人产品向高端产业化迈进的步伐。
作为国产工业机器人的龙头企业，新松率先在2015年工博会上发布了首款国产七轴工业机器人，其自身重量为29千克，负载为5千克，重复定位精度可达到0.02毫米，工作半径可达800毫米。它具备快速配置、牵引示教、视觉引导、碰撞检测等功能，特别适用于布局紧凑、精准度高的柔性化生产线，满足精密装配、产品包装、打磨、检测、机床上下料等工业操作需要。
目前，我国绝大多数工业机器人企业还尚未发布七轴工业机器人产品，其中有一部分表示正在研发相关产品，会在年内有相关产品问世，而另有一些企业则表示对七轴工业机器人产品有关注，但尚未计划设计研发相关产品。
我国的机器人产业在七轴工业机器人的理论研究有了很大进步，而商业化产品方面仍与国外有较大差距。究其原因，主要有以下两个方面：
二是企业盈利能力较低，研发资金短缺。核心零部件技术的缺失导致企业生产成本高企，加之外资厂商纷纷降价，2015年70%以上企业的本体业务处于亏损状态。
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原标题：协作机器人和工业机器人有什么区别？购买一个新的机器人对任何一个企业主来说都是一笔可观的投资。协作机器人作为一种比工业机器人更便宜的替代品已经被广泛推广……那么，它的卖点是什么呢?前期成本让我们从协作机器人(cobot)开始吧，它通常被称为“协作机器人”(cobot)。这个术语是用来表示一组无人看守、易于集成的机器人，这些机器人通常执行重复或不安全的任务，而人力则在上下游执行更有价值的手动任务。就前期成本而言，大多数合作机器人比传统的工业机器人更便宜。这些低成本为小型企业提供了机器人的可访问性，这本身就是值得庆祝的事情。然而，这并不意味着所有的小公司都需要选择cobot来实现自动化。这些低成本为小型企业提供了机器人的可访问性，这本身就是值得庆祝的事情。然而，这并不意味着所有小企业都需要选择cobot登上自动化列车。另一种选择是工业机器人。想想SCARA，6轴或笛卡尔模型。这些是具有高有效载荷的重型机器人，可以应对危险，重复和重型应用。这些机器人通常用于许多不同行业的零件装配，取放和码垛-它们已经存在了数十年。虽然工业机器人通常预先花费更多，但它们在速度和有效载荷方面提供完全不同的性能水平。协作机器人遵循安全标准，简而言之，cobot承载的重量越多，它应该移动得越慢。此外，定价结构正在发生变化，这意味着工业机器人现在成为小型企业的可行选择。公司专注于降低成本，但他们通过观察投资回报率（ROI）证明了更高的价格标签。工业机器人可以更快地执行，在更短的时间内完成更多工作，从而提高ROI。
所有权成本无论我们是在讨论协作机器人还是工业机器人，中小型制造商面临的挑战是在投资自动化时确定实际拥有成本。这些是维护，能耗和额外设备要求的额外成本，使机器人安全使用。例如，风险评估可以确定协作机器人需要额外的围栏或强制限制器，以便与人类一起安全使用。这对于被误传的协作机器人购买者来说非常常见。制造商可以原谅相信协作机器人可以自动安全地与人类一起使用，但情况并非总是如此。例如，如果协作机器人正在使用诸如刀之类的末端执行器，则机器人可能仍然需要进行围栏保护。另外，还需要根据产量来评估能耗成本。由于许多协作机器人是相对较新研发的产品，许多人都认为能耗较低。比如：如果在单位时间内仅输出一个单位产量，使用800W的能耗可能会觉得较高。同样，如果输出大量单位产量，您可以认为工业机器人在同一时间段内消耗3,000W的能耗相对正常。
值得庆幸的是，许多工业机器人现在都有节能选择，比如THL系列。编程在TMRobotics的全球机器人报告中，约79%的机器人分销商表示，在购买机器人时，简单的编程是客户最看重的东西之一。从本质上讲，协同机器人的设计是为了与人类员工一起使用方便。事实上，这些机器最受欢迎的特性之一就是易于编程。简单的机器人编程不仅对新用户有吸引力;它还减少了用户的编程时间。随着协同模型销量的快速增长，对易于编程的机器人的需求日益增长一些协作机器人以其易于使用，智能化，手动引导的教学能力而闻名，其中操作员通过手动移动机器人简单地教授cobot新程序。另一方面，工业机器人在编程方面已经形成了劳动密集型的声誉。然而，情况并非总是如此。我们正在目睹机器人制造商的行为转变，转而采用易于编程的工业机器人。这对于中小型企业来说尤其有利，这些企业可能是自动化领域的新手，但却没有内部专业知识来进行复杂的编程。对于工业机器人和协作机器人来说都存在争议，但决定选择哪种机器人取决于应用程序。虽然工业机器人正在改变对可编程性和成本的长期误解，但在ROI和生产率方面，协同机器人也被要求达到更高的标准。工业机器人和合作机器人都有各自的优点，问题是哪个更适合与您的工厂。返回搜狐，查看更多
责任编辑：协作机器人与传统机器人有何区别
系统集成商的工作至少包括：生产线的自动化改造方案（流程、设备布局、人员配置等）机器人外围支持设备的设计、制造、安装。符合工艺要求的机器人编程、调试。客户技术团队的培训。以及后续的售后维护工作。
根据很多业内机构和前辈统计的数字，整个机器人部署/集成应用的费用大概是机器人售价的3~4倍。近几年随着国内集成商的迅速扩军，竞争越来越激烈，整体价格有所下滑，但也基本在2~3倍。
以常见的弧焊工作站为例，采购一台进口品牌的弧焊机器人价格约在11~15w之间，但是经过系统集成商这一层之后，整体报价不会低于30w，个别夸张的甚至能报到100w。在工资相对较高的长三角和珠三角地区，一名熟练焊工的工资大概在5k~7k，1台机器人代替1~2名工人，ROI不会少于2年，很多中小企业主对机器人会选择犹豫和观望。
如果使用机器人的机器人比较多，则大部分情况下需要对原有的生产线进行改造，甚至重新建设，不仅需要巨大的投资，可能还涉及到停产改造，这也是很多工厂迟迟不上机器人的原因之一。
除此之外，因为每一条生产线上的大部分设备（末端工具、非标机械、控制流程等）都是针对特定的产品设计的，如果涉及到中途变更生产需求，很大概率上之前的生产线无法直接满足新产品生产的需求，这就涉及到机器人系统的重新设计和部署，这部分的工作量有时会接近首次部署。
简而言之，单独的机器人无法直接用于工厂的生产线上，还需要很多外围设备的支持。虽然机器人本身是一种高柔性、高灵活性的设备，但整个生产线不是，一旦涉及生产线变动，费用很高。
无法满足中小企业需求
中小企业是目前机器人新兴市场的主要客户，目前传统的工业机器人无法很好的满足SM的需求。传统工业机器人的目标市场是可以进行大规模生产的企业。
大规模生产是20世纪最流行的资本主义生产方式，以生产过程的分解、流水线组装、标准化零部件、大批量生产和机械式重复劳动等为主要特征。
有能力进行大规模生成的企业，对机器人系统高额的部署费用相对不敏感，因为在产品定型之后，在足够长的时间内生产线可以不做大的变动，机器人基本不需要重新编程或者重新部署，可以最大化利用机器人标准化、高效率的特点，实现投资价值最大化。
汽车行业是大规模生产的典型代表，世界上第一台工业机器人也部署在通用汽车的工厂中，负责冲压零件的搬运工作。到今天，汽车行业仍然占据了全球机器人出货量的40%以上：
一款新车从发布到退出市场，一般会经历3~6年时间。这期间，即使有改款，也只是对外观、内饰进行微调，这些变动一般不会影响到机器人的工作（车身焊接、喷漆、主要零部件搬运），因此在机器人的整个生命周期基本上不需要对已经完成的生产线进行改动或者对机器人进行重新部署，只需要正常的维护即可，发挥了机器人的优点，避开了它的缺点。
而中小企业则不一样，它们的产品一般以小批量，定制化，短周期为特征，没有太多的资金对生产线进行大规模改造，并且对产品的ROI更为敏感。
这要求机器人具有较低的综合成本、快速部署/重部署能力、简单上手的使用方法，而这些，传统机器人很难满足。
此外，在某些机器人应用的新兴行业中，即使是大企业也面临与中小企业同样的问题，3C产业是这个方面的典型代表。
3C市场中如手机、平板、可穿戴设备等主流产品的更新换代速度非常快，基本上生命周期只有1~2年，短的甚至只有几个月。如果采用传统机器人方案，投入大量资源，耗费数月建设的生产线可能连成本的零头还没收回，所生产的产品就该退市了。而如果对生产线再进行改造，又要投入巨大的资源，这是不可接受的。
除了资金投入，3C行业很多时候更关心时间，常见机器人自动化改造方案耗时1个月到数个月不等，但3C产品无法在每一次换代都等待这么久。那边苹果说“下个月开始生产iPhone7的外壳”，你这边说“先等我1个月把生产线改造一下”，显然是不现实的，这些情况下还是人靠谱，培训3天，立马上岗。
无法满足新兴的协作市场
工业机器人一直以来都是高精度、高速度自动化设备的典范，但是由于历史和技术原因，与人在一起时的安全性不是机器人发展的重点，因此在绝大多数工厂中出于安全性考虑，一般都要使用围栏把机器人和人员进行隔离。
幸好对于大部分之前机器人所从事的工作来讲，并不需要人的参与，机器人可以独立完成。
但是人力成本的上升，很多其他以前没有或很少使用机器人的行业开始寻求机器人自动化解决方案，例如之前提到的3C行业，还有医药、食品、物流等行业。
这些新兴行业中的特点是产品种类很多、体积普遍不大、对操作人员的灵活度/柔性要求高。现有的机器人很难在成本可控的情况下给出性能满意的解决方案，那怎么办？
机器人不行的，人来补充嘛，我们搞人机结合。
由人类负责对柔性，触觉，灵活性要求比较高的工序，机器人则利用其快速、准确的特点来负责重复性的工作。
比如组装键盘，可以由机器人把键帽放置到位，人来进行卡扣的工作；再比如组装手机/电脑，机器人负责把主要零配件、螺丝放到合适的位置，人来负责排线安装，卡扣，拧螺丝的工作。
但是如果二者要合作，中间还要隔一个栅栏就太不方便了，人和机器人之间要进行交互，还要先通过安全门，整体效率还不如单独使用人来得高。这个时候就需要一些额外的技术来保证机器人与人类可以安全的在同一个区域工作，而不需要栅栏这样碍事的东西挡在中间，即要求机器人具有安全协作的特性。
各大机器人厂商的机器人都配备有各自的安全技术，例如ABB的SafeMove，Fanuc的DCS，KUKA的KUKA.safe，但其安全功能本身还比较初级，例如将物理的围栏换成了虚拟围栏、检测到有人靠近时自动停止，仍然不算是完整的协作安全技术。
协作机器人的起源
为了准确定义协作机器人，先看两个名词。协作区域指机器人和人类可以同时工作的区域，协作机器人指被设计成可以在协作区域内与人直接进行交互的机器人。
前面已经说过，中小企业SMEs是协作机器人的非常重要的客户群，而协作机器人的兴起也与SMEs密不可分。
在2005年，开始于2005年，由EUFP6项目资助，参与的企业包括ABB、KUKA、Reis、Comau、Güdel等，其目的是寻找防止劳动力离岸（offshore）输出到低劳动成本国家的方法。其主要的论点是，如果通过机器人技术增强SMEs的劳动力水平，降低成本，提高竞争力，就可以避免劳动力外包的情况（将工作机会留在国内）。因此，协作机器人（co-bots）最初的市场就是中小企业（SMEs）。
同年Esben.stergaard，KasperSt.y和KristianKassow在南丹麦大学一起做研究时创办了UniversalRobot，现在的CEOEsben.stergaard当时是南丹麦大学的助理教授，三个人发现了中小企业对机器人的新需求（也与当时丹麦政府主导的一项机器人计划有关），并在2009年推出了第一款协作机器人UR5。
在UR5之前的绝大多数协作机器人都是在传统机器人的基础上改造的，UR5是第一个从产品设计伊始就以协作机器人的要求进行开发的机器人。
之后不久（2008）年，RodneyBrooks创办了Rethink，其最初的目的也是为了帮助美国本土的SMEs提高生产效率，降低成本，减少离岸外包。最初推出的双臂Baxter并不是很成功，慢慢开始落后于UR，去年秋天推出了新款的单臂Sawyer机器人，市场接受度如何还有待观察。
在UR和Rethink之后，成长出一大批新创立的协作机器人公司，市场上的协作产品也越来越多，协作机器人的概念开始慢慢被大家所认识和接受。
协作机器人与传统机器人有什么不同？
本质上讲，协作机器人与传统机器人之间并没有非常大的不同，只是基于不同的设计理念生产的工业机器人产品，在协作机器人发展初期，很多都是从传统机器人的基础上改造的。
如果非要找不同，第一个不同是这两种机器人所面向的目标市场不一样，这个前面已经解释过，不再赘述。
第二个不同点是二者替代的对象不一样。以传统机器人为主的自动化改造是用生产线代替生产线，机器人做为整个生产线中的组成部分，很难单独拿出来，如果某个环节的机器人坏了，在没有设计备份的情况下，整个产线可能要停工。而协作机器人的独立性很强，它代替的是单独的人，二者之间可以互换，一个协作机器人坏了，挪开找个人代替就好了，整个生产流程的灵活性非常高。
讲了这么多全是说优点，既然协作机器人这么好，那是不是可以取代传统机器人了？
当然不是，协作机器人只是整个工业机器人产业链中一个非常重要的细分类别，有它独特的优势，但缺点也很明显：为了控制力和碰撞能力，协作机器人的运行速度比较慢，通常只有传统机器人的三分之一到二分之一；为了减少机器人运动时的动能，协作机器人一般重量比较轻，结构相对简单，这就造成整个机器人的刚性不足，定位精度相比传统机器人差1个数量级；低自重，低能量的要求，导致协作机器人体型都很小，负载一般在10kg以下，工作范围只与人的手臂相当，很多场合无法使用。
借用RethinkBaxter的一句宣传语，协作机器人的目标应用场合可以概括为：协作机器人最终将变成一个过渡概念，随着技术的发展，未来所有的机器人都应该具备与人类一起安全的协同工作的特性。本质安全应该是理想机器人的必备且基础的特征。就像我们现在不再区分黑白电视和彩色电视而统称为电视，不再区分功能机和智能机而统称为手机，未来所有的机器人也将不再区分协作与非协作，而统称为机器人。
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