工業機器手臂的演變及人形機器人如何可能使其滅絕

工業機器手臂自20世紀中期誕生以來，一直是製造業的重要基石。

從最早的Unimate到今天裝有感應器的協作機器人，這些機械手臂改變了各行各業，定義了自動化，並成為工業效率的象徵。

然而，隨著人形機器人的出現，工業機器手臂的未來變得比以往更不確定。這篇文章將探討它們的演變、市場增長以及在維持主導地位方面所面臨的挑戰。

1950年代到1960年代：機器手臂的誕生

工業機器手臂的旅程始於1950年代，當時喬治·德沃爾 (George Devol) 和約瑟夫·恩格爾伯格 (Joseph Engelberger) 發明了Unimate。

1961年，Unimate被安裝在通用汽車 (General Motors) 的裝配線上，設計用來執行重複且危險的任務，例如壓鑄和焊接，這些工作對人類工人來說是危險的。這項創新標誌著製造業自動化時代的開始。

雖然這項技術在今天的標準下看起來很簡單，但它的可編程性是革命性的，為隨後的快速進步奠定了基礎。

到了1960年代末，工業機器手臂在汽車行業開始受到重視，因為對於穩定和可擴展生產的需求變得至關重要。

1970年代到1980年代：精確度和自動化的崛起

1970年代，機器手臂技術有了顯著的進步。像發那科 (Fanuc) 和庫卡 (Kuka) 等公司成為領導者，生產出更高精度和更可靠的機器人。材料和控制系統的進步使這些機器能夠處理更精細的任務，例如組裝和上漆。

1980年代迎來了電腦數控 (CNC) 的時代，使機器手臂能夠與電腦化生產線無縫整合。視覺系統也開始出現，讓機器人能夠“看”到周圍環境並進行調整。

這些創新擴大了機器手臂的應用範圍，從重工業延伸到電子產品和消費品的製造。

1990年代到2010年代：自動化變得普遍

在1990年代，工業機器手臂變得更加多功能，並在製藥、航空航天和食品生產等行業中被廣泛採用。先進的感應器和即時控制系統的整合使這些機器人變得更安全、更高效。

到了2010年代，協作機器人（或稱為cobot）進入市場。像環球機器人 (Universal Robots) 這樣的公司開創了能夠安全與人類並肩工作的cobot，無需大量安全屏障。

這些機器人配備了力限制感應器，當它們接觸到人類時能立即停止。cobot的出現不僅使自動化對小型企業變得可及，還改變了人們對機器人本質上危險的看法。

2020年代：智慧與協作的時代

過去五年，機器手臂的能力大幅提升。協作機器人現在主導市場，甚至傳統的工業手臂也開始整合受到cobot啟發的功能，以增強安全性和可用性。

先進的機器學習算法使機器手臂能夠以更高的自主性和精確度執行複雜任務，例如質量檢查、物料處理和精密組裝。

然而，並非所有的機器手臂都設計用來與人類協作。用於焊接、堆疊或搬運大型元件的重型機器人，由於其體積和力量，仍然與工人隔離。

這些機器人在處理重物或極高精度的任務中不可或缺，但需要嚴格的安全措施以確保工作場所的安全。

數十年的市場增長

自1950年代以來，工業機器手臂的市場增長迅速。根據國際機器人聯合會 (IFR) 的數據，2022年全球運行的工業機器人數量超過350萬台，而1960年代僅有幾百台。

當然，這幾十年來也有無數的機器人達到了使用壽命的盡頭並被處置。

這一增長是由於勞動成本上升、生產力需求增加以及技術進步所驅動的。

亞洲，特別是中國，已成為最大的市場，該地區的產業佔全球機器人安裝的50%以上。歐洲和北美緊隨其後，在汽車、電子和物流等行業進行了大量自動化投資。

工業機器手臂的未來

展望未來，工業機器手臂可能會變得更加智能、適應性強和高效。人工智慧 (AI) 和機器視覺的發展預計將使機器人能夠在不需要大量重新編程的情況下學習新任務。

模組化設計可能使定制機器人以滿足特定應用變得更加容易，而材料的進步則可能減少它們的體積和重量。

可持續性也將扮演重要角色。製造商越來越多地尋求能夠減少環境影響的節能機器人。

此外，物聯網 (IoT) 的整合將允許預測性維護和即時監控，進一步提高運營效率。

人形機器人的挑戰

儘管有這些進步，工業機器手臂面臨著來自人形機器人的競爭。特斯拉 (Tesla)、Figure AI 和波士頓動力 (Boston Dynamics) 等公司正在開發能夠執行傳統上由機器手臂完成的任務的人形機器人，例如焊接、組裝和檢查。

人形機器人有幾個優勢：

• 適應性：它們類似人類的形態使它們能夠在為人類工人設計的環境中運作，減少了對定制基礎設施的需求。
• 靈活性：人形機器人能夠執行需要精細動作和進入傳統機器手臂難以到達的狹小空間的任務。
• 成本效益：雖然人形機器人目前價格昂貴，但隨著大規模生產的進步，長期來看可能會變得更具經濟效益。

然而，在特定任務的精確度、速度和可靠性方面，工業機器手臂仍然具有顯著的優勢。這些技術的共存可能會導致一個混合勞動力的出現，人形機器人和機器手臂互相補充。

讚美你

工業機器手臂從Unimate的謙遜起步走過了漫長的歷程。幾十年來，這些機器已演變成現代製造業不可或缺的工具。然而，隨著人形機器人作為可行的替代方案出現，這個行業面臨著關鍵時刻。

自動化的未來可能會在專門的機器手臂和多功能的人形機器人之間找到平衡，各自找到自己的定位。就目前而言，機器手臂仍然是一股主導力量，但未來幾十年可能會重新定義它們在不斷變化的工業自動化格局中的角色。