机器人技术进展：全面概述

高性能重型机器人领域的最新发展有哪些？

目前，机器人行业正经历着重型机器人研发的显著增长，这些机器人能够搬运巨大的负载。埃斯顿公司（Estun）推出的新型ER1000-3300重型机器人便是这一发展趋势的典型代表，该机器人在2025年德国国际自动化展（Automatica 2025）上进行了全球首秀。这款创新型机器人能够处理高达1000公斤的有效载荷，并达到3300毫米的臂展。尤其令人印象深刻的是，尽管有效载荷能力巨大，其重复精度仍能达到±0.1毫米。.

该机器人的技术规格体现了机器人技术的进步：ER1000-3300 的重量为 4,850 公斤，重量与有效载荷之比小于 5，使其在 1 轴上的旋转速度高达 68°/s，在 6 轴上的旋转速度高达 101°/s。其刚性设计使其在 J5 轴上的腕关节力矩可达 9,000 Nm，在 J6 轴上的腕关节力矩可达 6,000 Nm，允许的转动惯量分别为 1,800 kg/m² 和 850 kg/m²。.

但埃斯顿并非唯一一家在该领域进行创新的制造商。库卡推出了“KR Titan ultra”，这是一款功能更强大的机器人，能够移动高达1500公斤的有效载荷，而自身重量仅为4.5吨。这款机器人拥有高达4200毫米的臂展，结合了强大的有效载荷能力，并高度面向市场，专为满足汽车和一级供应商的需求而设计。.

这些重型机器人的应用领域广泛且具有重要的战略意义。它们尤其适用于钢铁、汽车以及工程机械等行业的重型作业。汽车行业的电池装配线是一个尤为重要的目标市场，而埃斯顿在该市场已在中国占据领先地位。模块化设计确保了不同机器人系列之间的兼容性和可扩展性，这对制造商和用户而言都极具优势。.

埃斯顿在重型机器人研发领域已取得令人瞩目的成就。该公司此前推出了一款有效载荷达700公斤的机器人，该机器人采用了自主研发的动态算法和轻量化结构设计。这些创新使得埃斯顿的重型机器人被列入工业和信息化部首批关键技术应用资助项目目录。.

人形机器人正在如何革新音乐界及其他领域？

近年来，人形机器人的发展取得了显著进展，尤其是在创意应用领域。一个引人入胜的例子是由瑞士意大利应用科学与艺术大学、达勒莫勒人工智能研究所和米兰理工大学的研究人员共同开发的“机器人鼓手”。这款人形机器人能够演奏从爵士乐到金属乐等各种复杂的乐曲，节奏准确率超过90%。.

该项目的独特之处在于其创新的训练方法“节奏接触链”。在这种方法中，音乐被表示为一系列精确计时的鼓点击打序列。研究人员从MIDI文件中提取打击乐声道，并将其转换为机器人可接收的精确时序信号。通过在模拟环境中进行强化学习，机器人自主发展出了类似人类的技巧，例如交叉双臂、动态切换鼓槌以及优化其在整个架子鼓上的演奏动作。.

测试中使用的是 Unitree G1，这是一款身高 1.20 米、体重约 35 公斤的人形机器人，售价 16,000 美元。G1 拥有 23 个自由度，高级版本最多可达 43 个自由度，使其能够灵活地完成复杂的动作。这款机器人鼓手的曲目涵盖了广泛的音乐风格——从戴夫·布鲁贝克的爵士经典《Take Five》和邦·乔维的《Living on a Prayer》到林肯公园的《In the End》。.

另一个有趣的例子是奥斯陆大学的鼓机器人ZRob。它拥有一个灵活的“手腕”，就像人类的手腕一样，可以更轻松地握住鼓槌。这款机器人可以在演奏时聆听自己的声音，并利用强化学习来提升演奏水平。研究人员认为，人类在演奏乐器时，常常会通过肢体动作来赋予乐器独特的表现力。.

但其他厂商也尝试过研发音乐机器人。小米的Cyber​​One也能打鼓，而且据厂商称，它还能自动将MIDI音轨转换成鼓点。这款机器人有13个关节，其全身动作序列与音乐同步。.

但人形机器人的应用远不止于音乐领域。人们对人形机器人的愿景远不止于此：它们将成为多功能工具，能够独立完成洗碗机的装载工作，并在装配线的其他岗位上同样高效地完成任务。工业制造商正致力于研发专为工业任务设计的人形机器人。.

下一步研发工作是将模拟环境中习得的技能迁移到真实硬件上。研究人员还在努力教会机器人即兴演奏能力，使其能够实时响应音乐信号。这将使机器人鼓手能够像人类鼓手一样“感受”音乐并做出相应的反应。.

哪些专用机器人正在革新农业？

SHIVAA 是农业专用机器人的典范之作。这款由德国人工智能研究中心开发的机器人，能够全自动地在露天田地采摘草莓。这款创新机器人令人印象深刻地展示了人工智能和机器人技术如何协同工作，从而彻底革新农业生产流程。.

SHIVAA专为露天种植而设计，在这种环境下，草莓的自然生长能够带来生态友好的最终产品。机器人位于田地边缘，利用3D摄像头自主识别田地结构，并导航至第一排草莓植株。到达后，其他摄像头（同样可以处理不可见光）会识别草莓的位置和成熟度。.

整个采摘过程极其精准：两个机械臂从机器人下方的植株上摘取成熟的果实。如同人类一样，机械臂的爪子环绕住草莓，通过旋转动作将其从植株上取下。随后，机械臂连同机械臂迅速移动到上方的箱子旁，将草莓放入其中。.

SHIVAA 的性能数据相当出色：这款机器人每小时可采摘约 15 公斤水果，并能连续工作至少 8 小时。如此强大的性能使其成为那些面临劳动力成本上涨和劳动力短缺问题的农场的宝贵资产。.

SHIVAA 的一个显著优势在于其夜间作业能力。持续的人工照明为机器人的图像处理算法创造了更有利的条件。此外，该机器人可以与人类协同采摘水果，从而无缝融入生产环境。.

该系统由汉堡应用科技大学合作开发，目前正在梅克伦堡-前波美拉尼亚州霍恩维申多夫的格兰茨草莓农场进行测试。鉴于劳动力成本约占生产成本的60%，格兰茨农场经理扬·范·莱文很高兴能参与该项目，因为经济压力日益增大。.

项目经理海纳·彼得斯表示，这款机器人还需要数年时间进行研发才能实现量产。从研发到大规模应用于田间作业，可能需要长达七年的时间。然而，SHIVAA并非首款用于辅助草莓采摘的全自动机器人。它与主要在温室中运行的同类系统不同之处在于，它是专为露天种植而设计的。.

未来，这项技术还可以应用于其他类型水果的采摘。彼得斯希望，机器人能够大幅降低生产成本，使草莓能够再次以更低的价格出现在超市货架上，从而使国内农场能够通过更高效的生产与进口草莓展开竞争。.

开发人员表示，这项技术并非旨在取代人类工人，而是为了辅助和减轻他们的工作负担。农场可以利用这些机器人来避免作物损失并保持水果品质。.

协作机器人如何改变人机合作方式？

协作机器人（也称人机协作机器人）代表了人机协作方式的范式转变。与必须在安全屏障后运行的传统工业机器人不同，协作机器人经过专门设计，能够在共享的工作环境中与人类安全高效地互动。.

人机交互存在不同的层次，从完全自动化到真正的协作。在完全自动化模式下，人和机器人分别在独立的工作区域工作，并用安全围栏将彼此隔开。而在人机共存模式下，安全围栏被移除，但人和机器人仍然在各自的工作区域内独立工作。.

在协同工作中，人类和机器人共享一个工作空间，按顺序依次工作，但通常不会发生身体接触。最高级别的协作是人机协作，在这种协作模式下，人类和机器人之间可以有身体接触，有时甚至是必须的，因为两者通常同时工作。.

协作机器人利用传感器、摄像头和人工智能来控制自身动作，确保不会对人员造成伤害。它们可以帮助完成重复性、繁重且需要精准操作的任务，使员工能够专注于更复杂、更具创造性的工作。简而言之，协作机器人可以胜任多种不同的工作，例如抓取、搬运和放置零件、组装，以及焊接、粘合、钻孔、铣削、研磨和抛光等。.

LAT集团就是一个特别有趣的实际应用案例。这家公司业务涵盖铁路基础设施的各个方面，从安全技术到铁路电力供应，再到公共交通服务。该公司使用了一种名为Spot的配备传感器的机器狗，它可以自主识别损坏的电缆，例如地铁隧道中的电缆。如果这项技术得到广泛应用，理论上每年可以节省超过5亿欧元。.

未来几年，协作机器人的应用领域将大幅扩展。萨尔茨堡研究中心“物联网”研究小组负责人费利克斯·斯特罗迈尔坚信，未来十年内，协作机器人的应用范围将扩展到工厂之外：“它们将出现在建筑工地和其他应用领域。在道路养护和农业领域，已经有一些产品可以进行协作，或者至少可以自动驾驶。”.

CONCERT项目正在开发一种新型协作机器人，能够与人类工人安全协同工作。这些机器人将比人类更强壮、更具备自主能力和协作智能。机器人与用户之间的协作将通过现代化的界面和交互式工具来实现。.

CONCERT机器人能够从环境中收集信息并执行更高级别的指令，例如，在远程控制任务中，它们可以自主适应周围环境。远程操作在执行高风险施工任务（例如喷洒化学品）时将发挥尤为重要的作用，同时确保操作人员的安全。.

传统上，人们将机器人视为人类工人的替代品。然而，协作机器人则采取了不同的方法，专注于协同工作。这些机器人旨在与人类并肩工作，在人类技能不可替代的任务和流程中为他们提供支持。.

机器人技术的融合正在显著改变工作场所的格局。协作机器人并非取代人类员工，而是承担重复性和危险性的工作，使员工能够专注于更复杂、更需要创造力、同理心和决策能力的工作。这为重新定义工作角色、转向更注重价值的工作模式打开了大门。.

人机协作最显著的优势之一是提高了整体效率。协作机器人（Cobot）经过编程，能够精准快速地执行任务，从而加快生产流程。这使得人类能够专注于需要创造力和人类智慧的任务，进而提高团队的整体生产力。.

人机协作的目标是将人类的优势——灵巧性、灵活性和适应性——与机器人的优势——力量和耐力——相结合，从而创造出既灵活又高效的流程。为了确保安全，协作机器人配备了内部传感器，可以检测碰撞并停止机器人运行，从而消除对人类的风险。.

尽管自动化和人工智能不断进步，但人情味依然是宝贵的财富。协作机器人无法与人类在某些行业至关重要的同理心、情商和直觉相媲美。人类特质与机器人能力的相互作用，创造了一种融合两者优势的协同工作环境。.

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人工智能在现代机器人系统中扮演什么角色？

人工智能已成为现代机器人系统不可或缺的组成部分，彻底改变了机器人学习、决策和与环境互动的方式。人工智能技术在机器人领域的应用日益广泛，为自主智能机器开辟了全新的可能性。.

机器学习是机器人领域最重要的AI技术之一。机器人通过学习识别模式，并基于数据和经验进行预测。诸如监督学习、无监督学习和强化学习等算法使机器人能够识别物体、理解语音并模仿人类动作。.

尤其令人印象深刻的是生成式人工智能的发展，它使机器人能够通过训练进行学习，并根据学习成果创造新事物。机器人制造商正在开发由生成式人工智能驱动的界面，以使机器人编程更加直观：用户可以使用自然语言而非代码进行编程。这使得工作人员无需具备专门的编程技能即可选择和定制机器人的所需动作。.

预测性人工智能是另一个例子，它通过分析机器人性能数据来预测设备的未来状态。预测性维护可以帮助制造商节省机器停机成本。在汽车零部件行业，每停机一小时，预计就会造成130万美元的损失。.

神经网络是基于人脑结构和功能的人工智能模型。它们由相互连接的人工神经元组成，能够解决复杂的模式识别任务。神经网络被应用于机器人领域，以提升视觉感知、语音处理和决策能力。.

计算机视觉是另一项至关重要的人工智能技术，它赋予机器人解读和理解图像或视频中视觉信息的能力。利用人工智能算法，机器人可以识别、追踪和解读物体、人脸、手势和其他视觉特征。这使它们能够在环境中导航、执行任务并与物体和人互动。.

卡尔斯鲁厄理工学院及其合作伙伴开发了创新的协作学习方法，使来自不同公司、位于不同地点的机器人能够相互学习。通过所谓的联邦学习，可以利用来自多个工作站、工厂甚至公司的训练数据，而无需参与者披露敏感的公司数据。.

在FLAIROP项目的训练过程中，并未交换图像或抓取点等数据；相反，仅将神经网络的局部参数（高度抽象的知识）传输到中央服务器。在那里，所有站点的权重被收集并使用各种算法进行组合。改进后的版本随后被部署回各个站点，并利用本地数据进行进一步训练。.

物理人工智能的发展标志着又一个重要的里程碑。像英伟达这样的机器人和芯片制造商目前正在投资开发用于模拟真实世界环境的专用硬件和软件，使机器人能够在这样的虚拟环境中进行自我训练。通过这种方式获得的经验将取代传统的编程方式。.

分析型人工智能能够处理和分析机器人传感器收集的大量数据。这有助于应对公共场所或生产过程中出现的突发情况或不断变化的环境。配备图像处理系统的机器人能够分析自身的工作步骤，识别模式并优化工作流程。.

自然语言处理 (NLP) 使机器人能够理解、解释和回应自然语言。人工智能模型用于分析用户语音输入、回答问题、进行对话和生成文本。NLP 允许通过口语或书面语言与机器人进行交互。.

强化学习是一种机器学习方法，其中机器人执行特定动作会获得正向奖励，执行不良动作则会受到负向惩罚。机器人通过反复试错来学习在特定情况下选择最优动作，从而训练复杂的运动或在动态环境中导航。.

机器学习算法还可以用于分析多个机器人同时运行的数据，并基于分析结果优化流程。一般来说，机器学习算法接收的数据越多，其性能就越好。.

自主移动机器人市场发展状况如何？

目前，自主移动机器人市场正经历着迅猛增长，被认为是机器人行业中最具活力的领域之一。据估计，2024年全球自主移动机器人市场规模将达到28亿美元，并预计从2025年到2034年将以17.6%的复合年增长率增长。.

电子商务和全渠道零售的强劲增长显著推动了自动化存储和检索系统（AS/RS）在分拣、运输、组装和库存管理方面的应用。据国际贸易管理局预测，到2027年，全球B2C电子商务市场规模预计将达到5.5万亿美元，复合年增长率（CAGR）高达14.4%。这一增长直接带动了仓储和物流领域对自动化存储和检索系统的需求。.

自主导航技术为移动机器人提供了最大的路线规划和地图绘制灵活性。借助车队管理系统，企业可以监控其自主物料运输过程并分析收集到的生产数据。AMR 系统提供多种配置，例如推车式运输车、洁净室版本、防静电 (ESD) 型号，以及可定制的上部结构和辅助系统。.

该机器人广泛应用于电子制造、生产工厂、物流中心、汽车行业、制药行业和医疗技术领域。在2025年德国汉诺威国际自动化展（Automatica 2025）上，欧姆龙推出了新型“OL-450S”移动机器人，这是一款专为搬运手推车和货架而设计的自主移动机器人。其集成的升降功能无需对现有基础设施进行任何改造，即可实现灵活的物料流动。.

Node Robotics公司推出Node.OS，这是一个智能软件平台，可使自主移动机器人和无人驾驶运输系统高效协作。该平台提供精准的定位和导航、智能路线规划以及可扩展的车队管理，并可与现有自动化系统无缝集成。.

由于采用了与硬件无关的架构，该软件能够灵活集成不同的机器人型号和传感器系统。全新的交通管理器优化了机器人集群的效率、协调性和利用率，并确保在复杂的工业环境中实现更顺畅的物料流动。.

DS Automotion公司推出Amy，这是一款紧凑且经济高效的自主移动机器人，适用于搬运重量不超过25公斤的小型货物，其特点是易于使用且高度灵活。得益于采用主动升降台的转移方案，货物源和目的地可以作为被动式工作站部署，即使在现有系统中，也能轻松实现经济高效的部署和扩展。.

人工智能在导航、物体识别和决策方面的持续进步将极大地影响自主移动机器人（AMR）技术的未来发展。更先进的传感器技术，包括更精密的激光雷达系统和3D摄像头，将使AMR能够更全面、更准确地了解周围环境。.

电池技术的不断进步将带来更长的运行时间和更快的充电速度，从而提高自主移动机器人（AMR）部署的实用性和效率。车队管理软件和云平台的日益普及将有助于更好地协调、监控和优化大规模AMR运营。.

移动协作机器人的出现，结合了自主移动机器人（AMR）的移动性和协作机器人（cobot）的协作能力，有望在电子产品和电池生产等领域开辟新的应用。DS Automotion公司的Amy机器人可以完全自主运行，也可以沿着虚拟车道行驶，并根据需要避开意外障碍物。.

全球自主移动机器人（AMR）市场正经历快速增长。目前的预测表明，到2024年，该市场规模将相当可观，并在未来几年继续呈指数级增长。自主移动机器人制造商需要开发专为电商仓储设计的高端AMR，尤其是在分拣、运输和库存管理方面。.

机器人技术将对就业市场产生什么影响？

机器人技术对劳动力市场的影响比最初设想的更为复杂，也与几年前盛行的悲观预测大相径庭。德国就业研究所、曼海姆大学和杜塞尔多夫大学的研究人员进行的一项综合研究表明，虽然1994年至2014年间，德国工业界因机器人应用而减少了27.5万个工作岗位，但这并非由于裁员，而是因为年轻人的就业人数减少。.

与此同时，服务业也新增了同样多的就业岗位，因此总体就业人数几乎没有变化。这与美国的情况形成鲜明对比，在美国，由于自动化，产业工人大量失业，尽管按员工人数计算，德国经济使用的机器人数量远超美国工业。.

德国的工会在这方面发挥着至关重要的作用。它们成功地保住了工业领域的就业岗位，但与此同时，它们在为低技能工人争取更高工资方面却缺乏足够的筹码。由于自动化，很大一部分员工的收入减少了。受影响最大的是那些中等技能水平的员工，例如技术工人，他们的工作需要大量使用机器人。.

主要受益者是高素质人才和能够将生产力提升转化为更高利润的公司。曼海姆欧洲经济研究中心的一项研究证实了这一发现，该研究发现，虽然自动化技术的应用通常会导致失业，但同时也会创造新的就业机会来弥补失去的岗位。.

欧洲经济研究中心 (ZEW) 的研究人员得出结论，2016 年至 2021 年间，自动化将创造 56 万个新的就业岗位。能源和供水行业将受益最大，就业增长率达 3.3%。电子和汽车行业也呈现积极发展态势，增长率为 3.2%。其他制造业的就业增长率更高，预计达到 4%。.

然而，建筑业的形势十分严峻，预计将有约4.9%的就业岗位流失。教育、医疗保健和社会服务行业也可能因自动化而出现人员流失。尽管如此，总体而言，新增就业岗位多于流失岗位，形势依然乐观。.

自动化发展的关键驱动因素之一是技术工人短缺。Automatica Trendindex 的一项调查显示，75% 的受访者认为机器人技术能够解决这一问题。德国绝大多数员工相信，工厂引入机器人技术将确保德国的竞争力。约四分之三的受访者认为，机器人技术将有助于增强竞争力，并确保工业生产留在德国境内。.

趋势指数显示，人们对机器人和自动化能否改善未来工作这一问题的认可度尤其高：绝大多数人希望将工厂中肮脏、枯燥和危险的任务交给机器人。85%的人认为机器人可以降低危险作业中的受伤风险，84%的人认为机器人是处理关键物料的重要解决方案。.

在制造业，许多工作岗位已被机器人取代，但这同时也催生了机器人编程和维护等领域的新工作岗位。机器人和人工智能在零售和医疗保健等其他行业也得到了越来越广泛的应用。.

未来，人机协作将变得日益重要。虽然某些任务将由机器完成，但其他活动仍需由人类执行。机器人不会取代人类工人，而是会承担重复性和危险性的工作，使员工能够专注于更复杂、更需要创造力、同理心和决策能力的任务。.

IZA劳动经济研究所的特里·格雷戈里并不认为机器人会在许多行业完全取代人类。他认为，计算机创造的就业机会比它们取代的就业机会更多。然而，有一点是所有人都认同的：工作将会发生改变。一些工作岗位将会消失，机器人将成为我们的同事，而我们再也无法想象在同一张办公桌前坐上四十年了。.

就业研究所认为，新增就业岗位数量将与流失岗位数量持平。科隆经济研究所的专家预测，我们无需惧怕机器人，它们不会抢走我们所有的工作。.

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机器人如何为可持续发展和环境保护做出贡献？

机器人正发挥着日益重要的作用，在促进可持续发展和环境保护方面发挥着越来越重要的作用，其功能远远超出了传统工业机械的概念。移动机器人本身就具有可持续性，它们提供的环保解决方案正在革新运营流程。.

机器人能够提高生产可持续性的一个关键原因在于它们能够降低能源成本。现代工业机器人能够加速和优化制造流程，从而显著提高能源效率。由于机器人能够持续运行，并且通常可以同时处理多项任务，而且无需照明、加热或持续监控，因此它们可以节省更多能源。.

移动机器人旨在优化能耗，通常采用可充电电池和高效的运动算法。与传统的人工劳动或固定式自动化系统相比，它们能耗更低，因此有助于减少二氧化碳排放。.

通过自动化物料运输和搬运等任务，移动机器人优化了资源利用。它们简化流程、最大限度地减少浪费并降低对过剩物料的需求，从而有助于整体资源节约。机器人可持续利用的另一个有力论据是减少物料消耗和生产废料。.

工业机器人以极高的精度运行，从而降低了误差率。此外，现代机器人技术的应用能够优化物料规划，显著减少生产浪费。这意味着粘合剂或油漆等材料的浪费量会减少。.

移动机器人运行安静，污染物排放极少，是传统工业机械的环保替代品。它们的电力驱动系统产生的排放量更少，因此有助于减少工业环境中的空气和噪音污染。.

国际机器人联合会探讨了机器人如何助力实现联合国17项可持续发展目标中的13项。以可持续发展目标7“获得负担得起、可靠且可持续的能源”为例，绿色技术可利用工业机器人进行大规模生产。它们能够提供必要的精度，并确保资源的优化利用。.

例如，机器人被应用于太阳能产业、电池制造，甚至核电站拆除等领域。为了响应联合国可持续发展目标9（发展韧性基础设施和促进可持续工业化），二手或租赁机器人提供了一种经济高效的自动化途径。此外，重复使用机器人也更加环保。.

机器人还能提高生产效率，减少浪费，从而更有利于可持续发展。然而，联合国可持续发展目标也关注人类健康——机器人可以执行危险或繁重的任务，而我们则可以从事需要人类优势（例如创造力）的高价值活动。.

关于可持续发展目标12——可持续消费和生产模式，值得注意的是，机器人凭借其高精度和可重复性，能够确保流程稳定，并将浪费降至最低。这也有助于降低能源消耗，尤其是在越来越多的节能技术被集成到机器人中的情况下。.

库卡持续致力于降低机器人能耗的解决方案。精简而坚固的产品设计是新产品开发的关键所在。通过降低机器人的能耗，可以减少生产过程中的二氧化碳排放，并降低运营成本。.

机器人也在推广可再生能源、废物管理和环境监测方面发挥着重要作用。在农业领域，它们能够实现精准灌溉和施肥，从而减少资源消耗并最大限度地降低对环境的影响。在废物管理领域，它们可以用于实现回收流程的自动化，并促进循环经济的发展。.

机器人还能在环境监测和灾害救援领域提供宝贵的服务，它们可以探索危险环境并收集关键数据。可持续的自动化解决方案会考虑产品和系统的整个生命周期，从设计制造到运行和处置。.

机器人自身的能源效率也在不断提高，并且正在实施各种措施以进一步降低电力消耗。总而言之，机器人技术在材料回收、资源高效利用以及联合国可持续发展目标的实现方面发挥关键作用已日益凸显。.

现代机器人系统适用哪些安全标准和规范？

机器人安全由一套复杂的规范和标准体系保障，该体系会根据技术发展不断调整。EN ISO 10218系列标准《机器人——安全要求》构成了实际应用的安全要求的基础。.

新版 ISO 10218-1:2025 和 ISO 10218-2:2025 于 2025 年 2 月发布，取代了 2011 年的旧版本。这些标准第 1 部分定义了工业机器人的安全要求，第 2 部分定义了机器人系统、机器人应用以及机器人单元集成的安全要求。ISO 10218-1 将机器人视为不完整的机器，主要面向工业机器人和协作机器人的制造商。.

第二部分 10218-2 涵盖了集成机器人的完整机器和系统，适用于所有将工业机器人集成到完整解决方案中的人员，例如机器制造商或系统集成商。作为协调标准，这两部分均推定符合机械指令 2006/42/EC 的基本健康和安全要求。.

EN ISO 10218 的修订工作已持续近五年，其重要目标是保持其作为协调标准的地位。这对欧盟至关重要，尽管对全球三分之二的地区而言并非绝对必要。然而，所有机器人制造商和许多系统集成商都希望维持这一地位。.

鉴于工业机器人的使用量自2012年以来几乎翻了一番（如今，已有近350万台工业机器人投入使用），更新和调整势在必行，也是可以预见的。近年来，市场对网络安全和协作机器人技术提出了新的要求。.

当前威胁及相关问题，例如欧盟网络安全法案以及美国政府对关键基础设施的立场，都对 ISO 10218-1 产生了影响。网络安全攻击的威胁是该标准制定过程中的一个因素。.

对于人机协作，EN ISO 10218 第 1 部分和第 2 部分以及 ISO/TS 15066《机器人和机器人装置——协作机器人》标准详细描述了四项基本安全原则。在所有的人机协作案例中，都必须通过安全措施消除对人类的危害。.

为确保系统故障时人员安全不受威胁，必须采用安全技术实施符合限值要求的控制措施。EN ISO 13849-1 标准使用类别和性能等级对“安全技术”进行了定义，这些类别和性能等级必须应用于所有安全相关组件。.

在机器人安全标准EN ISO 10218-1中，机器人控制器的安全功能类别默认设置为“3”，性能等级默认设置为“d”，除非风险评估结果表明需要更高或更低的值。根据风险评估结果，确定适用的安全和健康要求，并采取相应的措施。.

欧洲议会通过的《机械指令2006/42/EC》规定了在欧洲经济区内投放市场的机械设备必须达到统一的安全和健康保护标准。每个欧盟成员国都必须将该机械指令转化为本国法律。在德国，这一转化是通过《产品安全法》实现的。.

由于欧洲协调标准通常以 ISO 或 IEC 的国际标准为基础，或者直接采用这些标准，因此在机器人设计以及应用程序设计中遵守这些标准的优势在于，即使在欧洲以外也能提供符合标准的解决方案。.

刚开始从事机器人行业时，熟悉相关的标准和法规至关重要，这些标准和法规旨在防止在操作机器人和机器人系统时发生工伤事故。例如，工业机器人核心安全标准 ISO 10218 第 1 部分和第 2 部分，以及 ISO/TS 15066。.

根据德国木材和金属工业社会事故保险机构（BGHM）的数据，超过四分之三的涉及工业机器人的严重工伤事故发生在故障排除等过程中。这些事故通常发生在生产中断之后，例如零件卡住或传感器脏污。为了解决问题，员工有时会在系统尚未完全关闭的情况下试图进入危险区域。.

同时，能够限制机器人运动的高性能摄像头系统创造了安全的工作空间，在关键时刻保护员工免受意外伤害。此外，机器人系统的安全技术也在不断改进，远程诊断技术已成功应用于实际工作中。.

规章制度会随着技术的进步而不断调整。为了确保安全运行，协作机器人配备了内部传感器，可以检测碰撞并停止机器人运行，从而消除对人类的危险。这是机器人能够走出防护罩，在没有安全屏障的情况下与人类直接并肩工作的前提条件。.

到 2030 年，哪些未来趋势将影响机器人技术的发展？

到2030年，机器人行业正面临一场革命性的变革，其发展将受到几个关键趋势的影响。预计到2030年，全球机器人市场将以每年超过20%的速度增长，市场规模将超过1800亿美元。这一增长主要得益于人工智能的进步及其与机器人技术的融合。.

国际机器人联合会（IFR）已确定了2025年将影响未来几年发展的五大关键趋势：人工智能、人形机器人、可持续发展、新兴业务领域以及应对劳动力短缺。全球已安装工业机器人的市场价值已达到历史新高，为165亿美元。.

人工智能正朝着物理、分析和生成三个维度发展。人工智能驱动的机器人仿真技术预计将在典型的工业环境和服务机器人应用中得到广泛应用。机器人和芯片制造商正在投资开发用于模拟真实世界环境的专用硬件和软件，使机器人能够在虚拟环境中进行自我训练。.

这类生成式人工智能项目旨在为机器人领域创造一个类似 ChatGPT 的时刻，即“物理人工智能”。分析型人工智能能够处理和分析机器人传感器收集的大量数据，从而帮助机器人应对突发情况或不断变化的环境。.

人形机器人正吸引着媒体的广泛关注，它们有望成为能够独立装载洗碗机并在装配线上其他岗位工作的全能工具。专家预测，到2050年，全球将有超过40亿台机器人投入使用，而2024年这一数字仅为3.5亿台。.

增长最快的领域是人形机器人、护理机器人和配送机器人。人形机器人尤其具有巨大的潜力，因为它们外形酷似人类，且移动灵活，用途广泛。工业制造商正专注于研发专为工业任务设计的人形机器人。.

可持续性正日益成为机器人技术发展中的一个重要因素。机器人可以帮助实现联合国17项可持续发展目标中的13项。它们有助于减少能源消耗、材料浪费和排放。.

消费者偏好和社会趋势的变化催生了新的商机，也加速了对先进机器人解决方案的需求。消费者对更快交付定制产品的需求将推动机器人技术在制造定制和物流应用领域的拓展。.

众所周知，技术工人短缺问题十分普遍，尤其是在主要工业化国家。机器人可以通过承担人力不足的工作，在解决技术工人短缺问题上发挥重要作用。在德国的一项调查中，75%的受访者认为机器人技术能够有效解决技术工人短缺的问题。.

全球服务机器人市场预计将从2025年的263.5亿美元增长到2032年的900.9亿美元。工业和商业领域预计将巩固其主导地位，并在预测期内实现显著增长。.

工业5.0更加强调人机协作。在生产环境中与人类密切互动的协作机器人是这场新变革的关键要素。人工智能的进步使协作机器人更加强大、用途更加广泛。.

重点在于进一步优化工业4.0系统，并在整个供应链中更高效地整合数据。依赖现代维护软件的公司可以使生产流程更具可持续性和灵活性。.

预计从 2025 年到 2034 年，全球自主移动机器人市场规模将以 17.6% 的复合年增长率 (CAGR) 增长。移动协作机器人的出现，结合了自主移动机器人的移动性和协作机器人的协作能力，将在电子产品和电池生产等领域开辟新的应用。.

预计到2030年，工业和物流机器人的销售额将达到约800亿美元，而专业服务机器人的市场份额预计将达到1700亿美元。消费者偏好和社会趋势的变化正在加速这一增长，推动了对先进机器人解决方案的需求。.

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