什么是协作机器人（Cobot）？

协作机器人（Collaborative robots，简称 cobots）旨在与人类并肩工作，负责处理需要高精度、高重复性或高灵巧性的任务。传统的工业机器人由于高速运转，必须使用防护笼以防止人类靠近；与此不同，协作机器人集成了力量限制、碰撞检测和更平缓的运动机制，使其能够安全地与人类员工共享工作空间。

由于采用以人为本的设计，协作机器人非常擅长执行取放物料、机床上下料、轻量组装和包装等任务。然而，它们并不能在厂区内自主移动。它们的作用是提高特定工作台的人工生产率，而运输工作则由自动导引车（AGV）和自主移动机器人（AMR）来完成。

工业机器人可以让人们免于执行危险的任务（例如浇铸熔融金属）。但由于它们由沉重、刚硬的材料制成，且运动时带有足以压碎骨头的巨大力量，因此通常需要与人类隔离，安置在墙壁后或防护围栏内。尽管这种隔离有效降低了风险，但它限制了机器人融入制造工作流的深度，而且在维护或设置过程中仍然可能发生事故。

为了解决这些局限性，20 世纪 90 年代末，美国西北大学的两名教授重新构想了机器人的设计。他们的创新之处在于开发出了受到高度、重量和力量限制约束的、对人类安全无害的机器人，同时该机器人还具备更好的“人类在场”感知能力。这些协作机器人通常采用具有六个自由度的大型机械臂形态。

为了确保安全，协作机器人需要具备多项能力。它们需要传感与感知技术，使其能够“看清”周边的即时环境并确定是否有人员存在。传感与感知系统还能赋能协作机器人，使其能够协助进行检测、质量保证以及流程智能。协作机器人还必须配备高韧性的实时操作系统，使其能够快速做出决策并做出反应。此外，它们还需要硬件支持——大到核心构件，小到每一个连接器元器件——都必须确保在多元化的极端恶劣工况下可靠耐用。

这种组合是在现代工业运营中提高协作机器人生产力的关键。在所有这些要素齐备的情况下，协作机器人已在制造设施、医疗机构和类似场景中得到了广泛应用。

异曲同工的协作机器人

随着机器人从科幻小说中的角色演变为现实生活中的实用设备，传统机器人与协作机器人之间的界限已变得模糊。最初，机器人（robots）和协作机器人（cobots）被认为是截然不同的两个品类，以至于它们分别受到两套独立标准的管辖。工业机器人必须符合涵盖设计与系统集成的ISO 10218标准。但协作机器人在此基础上，还必须额外符合ISO/TS 15066标准——这是一项专门针对人机协作设立的补充规范，其中甚至量化了机器人可以安全施加在人体各部位上的最大力量和压力。

考虑到医疗领域的“护理机器人”等众多新型机器人如今都需要与人类频繁互动，国际标准化组织（ISO）已经弃用了“cobot”这一称呼。目前，该组织主要根据机器人设备的核心功能来定义其类别。最新的ISO 10218-2025标准已将原有的 ISO/TS 15066规范并入其中，重点针对不同机器人应用场景下的力量和压力水平进行风险评估。

不过对许多企业而言，协作机器人依然是一个定义清晰且广受欢迎的产品品类。工业机器人制造商通常仍将那些配备固定式机械臂的机器人称为“cobots”，而将具备移动能力的同类产品归为自主移动机器人（AMR）。