早在18世紀，日本人若井源大衛門和源信便在前人的基礎上，利用鯨魚須制作的發條和彈簧，將自動機器玩偶升級為可為客人端茶送水的“原始機器人”。

　　它會雙手捧著茶盤，如果把茶杯放在茶盤上，它就會向前走，把茶端給客人。客人取下茶杯時，它會自動停止，等客人喝完茶把茶杯放回茶盤上時，它就又轉回原來的地方。想想這個場景還是非常有樂趣的。就像這個圖：

　　雖然以當時的技術，不可能實現嚴格意義上的“人機協作”，甚至當時的玩偶都不能算概念上的“機器人”，但我們至少可以肯定，人類在對于機器人的“人機協作”的探索工作來源已久，對于機器人的智能化發展的涉獵心始終未停止過。

　　上世紀50年代末，美國科學家德沃爾與約瑟夫共同開發制造出全世界第一臺工業機器人，開啟了第一代工業機器人的先河。此時的工業機器人處于第一代，這時的機器人還離不開“人”的操作，只能在控制器的“監督”下完成某些指定的工作，我們稱其為“示教再現”。

(喬治·德沃爾(右)、約瑟夫·恩格爾伯格和unimation機器人)

　　雖然工業機器人從誕生發展到現在，已經有50多年的歷史，但是現在產業化的工業機器人一直未能脫離傳統的、基于預編程/遙操作型的機器類型。而近年來，由于技術的演進、人類不斷探知的欲望，以及產業工人的需求等因素，越來越多的產學研用各方面的人加入到推進下一代工業機器人的大軍中。

　　目前，雖然人機協作機器人只占到工業機器人整體規模的5%，但其未來發展勢頭不可小覷，也證明未來發展市場廣闊。

　　這5%當中，最出名的便是美國再思考機器人公司(Rethink Robotics)。當然，任何先進的技術產品都離不開行業技術“大牛”。該公司的創始人是羅德尼·布魯克斯(Rodney Brooks)，是不是感覺有些眼熟呢？沒錯，他正是著名的服務機器人(確切的說是掃地機器人)美國iRobot公司的聯合創始人。就是下面這位：

　　在他的幫助下，iRobot開發出了火爆的Roomba系列機器人。這位從MIT計算機科學與人工智能實驗室退休的澳大利亞科學院院士是機器人學界的權威，他強調的理念是“自下而上”的環境識別與適應。他一手創立了再思考機器人公司，并兼任首席技術官。在他的領導下，再思考發布了兩款重量級產品——Baxter(雙臂)和Sawyer(單臂)。

(Baxter和Sawyer)

　　其實，人機協作機器人(不管是單臂還是雙臂)與傳統工業機器人最大的區別就在于它們可以“協作”——他們可以配合在工人“手把手”的引領之下“安全地”執行任務所需的動作并記住他們，工人們幾分鐘就可對該種機器人“上手”。而這和傳統的工業機器人不一樣，不需要層層防護，將人與機器人隔離開，而且不必經過對編程、機械等相關內容系統的培訓便可使用。這對于工廠來說，大大提高了效率。這樣的便捷性也意味著人機協作機器人不再需要軟件工程師，不需要編程操作，在帶給人類方便的同時，他們也能完成更復雜、更精確的任務，即靈巧作業。

　　當然，不光是再思考機器人公司，很多產業內相關企業均向人機協作型機器人拋出了橄欖枝。丹麥優傲機器人公司(Universal robots)發布了三款人機協作機器人——UR3、UR5、UR10，三款機器人均為單臂，負載有所不同；位列機器人“四大家族”的德國庫卡機器人公司(KUKA)也推出其首款輕型人機協作7軸機器人LBR iiwa；而“四大家族”的另一位成員瑞士ABB公司也于近期收購了GomTec公司，旗下的Roberta協作式機器人很可能成為行業領軍產品……

(Universal robots發布的UR3)

　　人機協作機器人之所以受到市場的強烈熱捧，除了各國對于其扶持力度加大之外，更關鍵的是，相對于傳統機器人固化、適應性差等特點，人機協作機器人能夠實現定制化生產，滿足多品種、小批量、柔性、快速等傳統工業機器人難以涉及的新型制造模式。

　　實際上，人機協作由機器實現簡單的操作，并運行底層的自動化控制，而“人”實現上層的監督控制、任務安排、軌跡設定和相關操作等。既然是人機協作，那么無可厚非，整個任務是由“人”與“機器”協同完成的。既然是協同完成任務，那么就需要對任務有明確的分工。在人機協作系統中，人主要負責“定性”判斷決策，而機器則負責“定量”計算推理，二者相結合，缺一不可。

　　人機協作的深層內涵是“人機智能融合”，它代表“人”與“機器”需要共同完成指定任務，在完成任務的過程中二者行為還要保持步調一致，并且兩者在意識層面還需始終協調。而這需要對傳統工業機器人進行大幅度改良，必須提升機器感知、人機共融等多項技術水平。

　　因此，我們可以看到，人機協作機器人雖說功能強大，但卻不容易實現，且即便是商業化生產的成品，規模也十分有限。

　　要想實現人機共融，必須要解決好人機交互的問題。實現人機交互的首要任務便是建立一個能夠實現“人”與“機器”信息傳輸的渠道，只要它能夠實現傳遞并轉換信息的接口作用即可。在機器人系統中，人機接口通常是操縱面板或圖形用戶界面。在人機協作機器人當中阻抗控制來感受力覺，使工人能夠感知機器人與加工部件之間的機械接觸。當然，人機交互還需要可靠地安全機制，以保障工人的安全。

　　從大的層面看，人機交互在技術方面的發展主要有兩個方面：

　　一是單峰的人機交互系統，比如基于視覺、聽覺、機械接觸等；

　　二是多通道人機交互模式的整合，通過幾種效應通道的協作，減少單個通道的工作負擔，提高了交互的可靠性和工作效率。

　　人機協作已經成為工業機器人下一階段的重點發展趨勢，是各大相關企業、院校、科研機構的“必爭之地”，他們紛紛加大在該領域的投入、研發力量，力爭在下一代機器人全面來臨之前形成技術壁壘，占領制高點。