导读：2020世界工业与能源互联网暨国际工业装备博览会近日在常州开幕。为探索优秀企业拥抱新技术、新市场的典型经验，中国经济信息社与常州市联合评选“在常州，遇见‘它们’——2020年常州‘新基建’企业年度典型样本案例”。样本案例以分析师调研视角，展示了常州10家“新基建”企业从默默支撑到勇立潮头，探索5G、大数据、AI等数字经济新模式，在工业互联网、制造智能化领域悄然布局，在新能源、新材料领域卓有建树，在高铁、轨道交通与特高压领域攻克难关的发展经验。

2020年常州“新基建”

企业年度典型样本案例（四）

节卡机器人：创新一体化关节、拖拽编程等应用 让普通工人“即学即会”

相较于传统工业机器人，协作机器人以其较低综合成本、快速部署能力、易操作、能与人并肩工作等优势日渐引发市场关注，目前全球已有100家公司推出协作机器人产品。2015年落户常州的全球先进协作机器人领导者常州节卡智能装备有限公司，依托无线示教、图形化编程技术、视觉安全防护技术等9项核心技术、6大核心算法，创新协作机器人的一体化关节、拖拽编程等应用，让普通工人也可以即学即会，成倍提高生产效率和保障安全性。2019年，其产品入选“常州首购创新产品目录”，正在柔性制造领域持续为企业提效赋能。

人机协作机器人 助推柔性制造智慧升级

近年来，“机器换人”成为传统制造业企业降本增效、应对人口红利减退的重要方式之一。2020年4月，全国规上工业企业工业机器人产量达19257套，同比增长26.6%，市场前景广阔。

现有工业机器人产品多以规模化生产企业为目标市场，占地面积多、重量大以及生产线自动化改造成本高、投资回报周期长。对于大企业，产品定型且生产线改造完成后，机器人基本无需重新编程或部署，可最大化利用工业机器人标准化、高效率特点，实现投资价值最大化。

但柔性制造场景下的中小企业，产品“小批量、定制化、短周期”特征明显，难以负担经常性生产线改造成本。

同时，考虑到安全性问题，绝大多数工厂会使用围栏将机器人和工人进行隔离。而在3C、医药等行业中，灵活性要求较高的工序只能交由工人完成，机器人则负责重复性工序，物理围栏地存在阻碍了人机协作。

随着对提高生产力、速度和效率的需求不断增加，可用劳动力规模不断缩小，以及提高共享工作场所机器人周围劳动力的安全性，具有较低综合成本、快速部署能力、易操作、能与人并肩工作的协作机器人市场变得非常重要。2019年至2024年的预测期内，全球协作机器人市场将以60.85%的年复合增长率增长。

随着人机合作模式的兴起，将有更多的企业加入竞争。未来5到10年将是协作机器人助推柔性制造智慧升级的普及期。

由于协作机器人为机器人新兴细分领域，我国企业与国际巨头处于同一起跑线上。在常州，有一家企业——节卡智能装备以机器人系统集成业务起家，敏锐洞察市场需求，专注协作机器人技术研发，在驱控一体化、一体化关节、拖拽编程、无线互联等多项应用上取得了全球领先的创新性突破，拥有100多项机器人专利，正在柔性制造领域助力企业提效赋能。

突破机器人协同等共性技术 为更多企业提效赋能

“2017年，我们正式推出小助系列无线协作机器人，在驱控一体化、一体化关节、拖拽编程、无线互联等多项应用上取得了创新性突破。”节卡机器人联合创始人王家鹏介绍，“比如JAKA Zu 7协作机器人，载重和自重比可高达1:3（国际先进水平是1:4），与国际同类型竞品相比，载荷提升40%，动力提升49%。”

从创立之初的机器人系统集成业务，到发展协作机器人本体、智能装备集成、工厂数字化三大业务板块，节卡机器人仅用了三年，核心在于对机器视觉、机器人协同等共性技术的持续突破。

目前，节卡机器人与上海交通大学成立了联合智能装备研究中心，在常州建立机器人应用示范中心和生产基地，进行机器人本体核心技术的前沿研发与转化，其中视觉安全防护、图形化编程、无线示教等三项技术为行业首创。

——图形化拖拽编程实现“既学既用”

在目前大多数应用场景中，调整工业机器人需要专业的编程语言，操作门槛较高，即使是专业技术人员，也需一定时间才能学习掌握使用方法，从而影响企业生产管理效率。

节卡机器人创新将图形化编程、拖拽示教应用在机器人示教编程中，降低编程门槛、提供了更加简单便捷的编程体验，“好比使用电脑时，从DOS的机器命令语句，转变为Windows的图形化界面。”王家鹏解释，在APP编程界面里，节卡机器人针对不同行业开发了相对通用的图形化应用工艺包，如阵列、重复、逻辑判断等，只要简单拖拽图形就可组成行动轨迹指令，普通工人也能快速自主编程控制机器人完成产线换型。

作为全球首家使用图形化编程的协作机器人公司，对于结构复杂、体积较大的程序，节卡机器人都进行了详尽测试以确保不出差错，并提供二次开发接口，帮助用户解决自身难以实现的编程问题。此外，节卡机器人还不断升级编程模块，增加复制、撤销、多指令复制等高级功能，若用户出现误操作，通过撤销恢复命令就能进行修复。

这类编程技术有效缩短企业编程时间，提高了工作效率，使得众多中小型商家甚至个人或家庭使用协作机器人成为可能。

——无线示教摆脱有线连接束缚

传统的机器人示教技术为有线示教器示教，需通过控制线接入配电箱。但控制线与地面长期的相互摩擦，会造成控制线磨损、短路等问题，多台机器人同时工作，多条控制线容易交织，更易发生缠绕问题，影响机器人调试工作效率。

基于便捷的移动智能设备，节卡机器人开发了JAKA Zu移动终端APP，采用无线互联技术，摆脱传统冗长有线示教。一台移动终端设备可同时操控多台机器人进行编程、任务上传下达，不受地理空间限制，联网即可实现人机协作，一定程度上降低了企业的采购成本和设备维护成本。

在保证便捷性的同时，节卡机器人充分考虑互联网安全，在系统上设置双重安全机制，用户严格分级（管理员，操作员，访客），每个分级的保密程度不同，操作权限也分级可控；加强操作通讯安全，对通讯信息加密传输，并对机器人操作实时性进行严格控制，致力提供一个高安全、高稳定的无线互联环境。

——“视觉+碰撞”安全防护再升级

安全问题是人机协作的基础，协同工作必须以保证操作人员安全为前提，否则产品的落地和推广都将遭遇巨大阻碍。

节卡机器人研发出视觉防护系统，采用工业级广角摄像头，并配置自主知识产权的图像处理系统，将摄像头置于机器人工作区域上方，对工作场景进行监视，同时与机器人控制器建立连接。用户可自定义安全防护区，分为减速、协作区，若外物进入减速区，系统根据获取图像进行处理并做出判断，然后给机器人发送指令，机器人将降速工作；若进入协作区，机器人将静止。

同时，机器人内置力矩反馈模块，当碰撞力矩达到设定的力矩上限时，机器人会及时停止，避免导致人员受伤或设备损坏，实现人机安全协作。移动终端APP配有力控模块，可设置安全接触力值，并根据应用需求设置控制参数，选择恒力或速度模式。

据介绍，相比国际同类产品，节卡小助系列协作机器人提升了41%，率先取得中国首个ISO/TS 15066标准认证，安全防护能力处于行业领先地位。

“我们研发的机器人礼品奶自动包装线、机器人氨纶自动分级分拣系统等，分别填补了乳品及化纤两大行业空白，取得了极大的市场成功，已与蒙牛、伊利、光明等著名乳品企业及新乡化纤、华峰氨纶等十多家大型上市企业形成紧密合作。” 王家鹏说。

“协作机器人+人工智能” 布局更多柔性制造场景

目前，节卡小助系列协作机器人广泛应用于多个行业的生产线。在汽车零部件领域，通过与核心集成商合作，将3D视觉与小助机器人结合起来，进行发动机检测和除水作业；在化纤行业，应用氨纶自动分级分拣机器人包装系统的小助协作机器人后，回报周期为1.5年；在锂电池行业，对后道包装的上下料等工序进行基于协作机器人的小批量多品种类需求智能化改造……

“协作机器人已开始慢慢渗透至各工业领域，但要满足市场日益增长的复杂需求，提升协作机器人智能水平是关键，‘协作机器人+人工智能’是解决途径之一。”王家鹏表示，人机混合智能、人机共融将成为重要发展趋势。

未来，“人”的角色依然是“定性”判断的决策者，负责监督控制和任务安排，机器则从“定量”计算推理升级为“模仿”判断决策，具备模仿学习和容错能力，打造更智能化制造工厂。

从人机协作到人机共融，节卡机器人正攻关开发协作机器人人机混合智能算法、高性能一体化关节、虚拟仿真系统和应用包、视觉和力觉感知系统、基于工业互联网的远程系统等领域，推动人工智能为协作机器人研发设计、生产制造、服务等场景赋能。（分析师 王璐璐）