对任何一家企业而言，保持创新力都并非易事。机器人作为一个能覆盖到社会各领域的重点行业，同样面临了许多创新挑战。本文摘取了7个应用案例，贯穿工业、生活、服务、医疗、娱乐、教育等多领域，这些领域的创新实践，或许是创新力的最好体现。

▍工业领域创新实践痛点难点多

工业领域有很多，除了码垛搬运等基础工艺外，许多行业对于工艺的创新都提出了更深层次的要求。

这和行业的发展情况以及痛点息息相关。在许多行业的工厂中，原本并没有规划机器人这类生产工具，因此机器人需求爆发后，企业创新需要的往往不只是满足需求，还在于现场研发人员和市场人员，能根据实际情况，通过产品结合行业知识、经验，才能更深入解决行业难题。目前遇到的主要难题包含以下：

1、五金工具车间自动化的装配环节，应用难点在于如何在复杂且较小的工位环境中实现高效装配和人机协同。

2、在计量检测行业的一些企业，主要难点则在细长孔放料、导线自由延展以及远程控制。

3、在例如新材料行业的一些企业，主要应用难点则集中在如何实现多规格物料夹取和高速上下料。

4、在另外一些类似电子产品的柔性生产线上，则面临高度个性化定制产品的规模化生产与传统的刚性、大批量制造模式之间的矛盾。

在这些工业领域，机器人厂家通过应用创新，找到了恰当的协作机器人进入方法。

▍创新要与实践结合

对企业而言，创新是思想之母，实践是理论之源。理论创新需要勇于结合新的实践不断推进，善于用新的理论指导新的实践，才能展现出更强大、更有说服力的产品力。

01  五金工具行业：螺丝锁付应用创新案例

目前，使用协作机器人和专用工装对轮胎进行螺丝锁付作业，实现了五金工具车间自动化的装配。

具体来看，由于考虑到了客户对负载和空间上的需求，这套解决方案选用的是拥有6kg负载、900mm臂展的HM06协作机器人型号与人共融协作机器人，搭载自动锁附系统完成。

该机器人创新具有强目的导向，创新性地结合了协作机器人特性与工位的实际情况，保证了在安全性上、在装配质量上和在装配效率上的创新融合。

这款协作机器人的精度可以达到±0.03mm，误差控制在可控范围内，既可以满足自动模式下产品外观品质的要求，又避免了人为操作失误造成的产品瑕疵，机器人的效率更是大幅度超过熟练工速度，持续作业时长可达16小时。

02 计量检测行业：物料夹取创新案例 

在计量检测这个领域，根据计量检测行业的使用要求，集萃智造找准了热电偶的自动检定和自动上下料场景，内部组织了技术和产品研发部门共同开发解决方案，创新性地采用单元模块化设计打造了协作机器人自动检测专用设备。

据了解，这套解决方案选用最大12kg负载，1300mm臂展，精度可以达到±0.04mm的HM12型号协作机器人，使用软性材质气爪对热电偶进行夹取。不仅有效地避免了狭小空间的干涉，确保在臂展极限状态下仍能准确地将检具放置在指定位置。还创新性地采用了自主设计的轨道及导线，避免了导线自由延展产生的相互干涉问题，让整体工艺流程更为顺畅。

而企业采用协作机器人进行流程化作业，不仅使得检测系统可以自动进行原始数据记录和数据分析，更好与检定中心系统进行数据对接实现数字化检测作业。高温物品人工搬运危险系数大，使用协作机器人也解放劳动力，改善工人劳动条件，提高了检测效率。

▍创新是继承后的发展

创新要擅长于在继承优势的基础上借助新技术实现整合，这意味着不仅需要考虑到环境的特殊性，还需要考虑效率等因素。

03 新材料行业：上下料和自主检测创新案例

在陶瓷膜行业，集萃智造发现传统的检测作业方式依靠人工完成产品上料、检测，再依靠人工将待检物放置于相应区域。单日产量可控度不高，整体作业效率低下。 在检测设备与倍速链平台间实现运转动作，完成上下料和自主检测。在环境适应性上，该款机器人对工作环境要求低，可持续作业，简易的协作机器人入门操作更是解决了长久以来需要指定人员操作指定机器的问题，部署轻便灵活。

04  电子产品柔性生产线案例

 本项目创亮点则在于AGV上搭载协作机器人，能够在多个生产单元之间运转，实现多生产单元间物料的精准配送。协作机器人在有限的空间内灵活扭转，承担了加工、个性定制、装配包装和交付多个生产工作。

协作机器人配合气爪工装完成陶瓷膜上下料，码垛指令，大幅提高检测效率和准确率，减轻工作人员的工作强度。由于所有数据均接入工厂MES系统，实现了质量数据溯源，创新对企业提供了实实在在的效益和价值。

而智能制造生产示范线在实现产品无人化生产的同时，满足了用户个性化定制、立等可取等多种需求，也大幅降低了企业的仓储和管理等成本。

▍创新要善于制造新需求

社会需求往往是推动科技创新发展的原动力，一旦社会有了某种需求，这种需求会比十所大学更能推动科技的发展，但如何许多企业困于找到这些需求。

为了结合市场需求，定点培养学生理论和实际操作能力，海默机器人结合学校的机器人研发和学习需求，定制开发了焊接机器人实训工作站。 

该实训工作站使用协作机器人来进行焊接教学，协作机器人编程界面友好，易于上手，定位精度高，且带有碰撞检测功能，能够最大程度保证学生的安全。机器人末端执行器为气体保护焊枪，其应用广泛、技术成熟，配套软件可实时调节焊接电流电压，通过IO控制和焊机通信保证焊接质量。

不仅如此，通过利用机器人多自由度的特点优势，该解决方案能完成成册档案的翻页动作，通过采用高拍仪对档案进行影像采集，以及通过自主开发的信息管理系统上传至服务器，能实现档案影像的自动归档。

又例如在新零售的多个场景下，集萃智造结合机器人的需求，开发出的双臂咖啡拉花机器人可根据客户指定口味进行咖啡制作，替代现有的咖啡师+咖啡吧台的复杂形态，实现咖啡饮品的无人制作。

以协作机器人和全自动咖啡机为主体，搭载机器人咖啡拉花智能化系统，连接各种配套的自动化硬件，实现智能的咖啡拉花等咖啡饮品制作，完成从咖啡杯识别、咖啡制作、咖啡拉花、出品、咖啡机及拉花杯清洗的全流程自动化。

值得一提的是，咖啡机器人可轻松嵌入各种场地，灵活批量部署，同时制作出专业咖啡师级的拉花作品，丰富的咖啡饮品种类，运维管理省心，设备数据一键交互，使其广泛应用成为可能。 

▍结语与展望

当前新一轮科技革命和产业变革加速演进，我国已转向高质量发展阶段，2021年，我国全社会研发投入达到2.79万亿元，同比增长14.2%，研发投入强度达到了2.44%，国家创新能力综合排名上升至世界第12位，成功实现“十四五”良好开局。

机器人作为新兴技术的重要载体和现代产业的关键装备，需要更大的创新力度，引领产业数字化发展、智能化升级。凭借柔顺性好、灵活度高、操作简便的特征，协作机器人能够根据需求在诸多领域灵活部署以实现预期功能，不断孕育新产业、新模式、新业态。

随着人工智能产业发展成熟，“人机协作”将持续推动生产水平提高、生活品质提升，有力促进经济社会可持续发展。