在这篇文章里，我们将简述人机协作，这一概念的产生，应用以及将来的一些发展趋势。
对于工业和制造业的技术时代划分，大致可以按照蒸汽机、电动机、自动化设备及面向未来的构想来划分为5个时代。
第一个时代是蒸汽机普及应用之前的时代，被认为是有制造业但没有工业。虽然中华文明的发展之路与众不同，在只采用人力、畜力及少量河流等自然力量的情况下，手工制造甚至矿冶、金属制造、木工技艺都达到了相当发达的程度。但人均可拥有的制造业产品的精度、功能和数量被限制在非常低的水平，因为毕竟人力有限，其中大部分生产生活活动还必须用来满足基本的生存需求，其次满足一些精神需求，能用来发展科技的剩余财富就比较稀薄。
我们在博物馆能看到很多令人惊叹的工艺品及制造品，是依赖社会制度对多数人的财富重新分配后得到一定程度的集中，加上中华大地上人口数量巨大，通过积累这种稀薄的资源到相对较大体量的集中使用，才能保证满足官府和皇家、贵族需求；依靠从业者的经验传承和聪明才智，在某些细分行业取得技术突破。而适合大众需求的生产制造工艺和过程，则局限在相对低水平上不断重复。
那么人机协作究竟是从什么时候开始出现的呢？
事实上，只要开始使用工具或者任何设备，就开始面临人机协作的问题。通过良好的人机协作，能在不改变设备工具能力和操作者技能水平的情况下，生产效率大大提高。从手工工具和简单设施到现代自动化设备普及阶段，都是如此，甚至流行于工业界的丰田生产模式里，有个专门的词叫做”自働化”，而非 “自动化”，其中的重要区别就是自动化指的是设备，而自働化指的是设备和人的协调，使人增加一些机器、工具的物性、可重复性，使机器在和人的配合中增加一定的“灵巧性”，感觉在刚刚需要的时候，恰好就在手边的感觉。
其后，类似的理念被多家全球500强工业公司引用和发展，在各个不同的细分领域有着各种不同的表述，用作发展企业文化不可或缺的一个部分。之前，虽然没有那么多传世的脉络和固定的描述，但相应的思路和理念，已经在很多工具或者设施中得到体现。
比如古代靠近稳定河流的米粮店，通过船运虽然速度慢但可以大重量运输，因此通过人工运河把城市（大量消耗）和其他产地连接起来。然后粮店的构造建筑尽量把卸货区和出售区进行区隔。最前端的销售区域，采用集中运输一批到2层楼上的方式，通过木制漏斗漏下到一楼进行销售。这样就可以把各个环节进行专业分工，在销售过程中，只需要控制简单的开关，米粮就可以通过重力流到下面的小袋子里进行称重，用来减小销售区的劳动强度。当然，也有不称重而是称量体积的做法，所用的容器“斗”、“斛”的提梁，设置在四面侧壁的高度以内，而不是像个桶一样高出来，就是为了保证公平时，在装入后，用平刮板快速把上面堆积的小冒尖刮平。
现代的电子制造业因为涉及超大批量装配，产品型号的不同又需要在一些零件物料处用一组多个根据具体需求进行替换，在需要保持灵活性时就需要物料和人相对集中采用”C”、”U”型布局。而汽车行业生产节拍的完成率和质量更为重要，其生产线就会相应长到几百米，其中加工处理耗时长的环节则会通过并行多线来增加产能，以避免瓶颈的出现；需要临时调度的环节，则设立相应的缓冲区。
随着机器视觉等软件技术及传感器技术的进步，当前另外有个热点应用就是用“协作机器人（cobotics）”和人一起工作，把需要灵活判断的工作交给人，把需要重负荷、快速动作等工作交给机器人。毕竟人的肌肉力量有限而且会疲劳，但机器却不会；而且人的灵活性高但速度有上限，机器的容许上限也高得多。人的角色向在线实时监控和调整转变，有点像早期的纺纱厂女工，对于偶发的断头重接、工作异常等进行处理。
协作机器人发展的两个特征主要是：一是因为人走进了机器工作的运动机构活动范围内，为了在近距离人机交互中保护人的安全，从软件和传感器方面进行优化，在人和机器冲突时，无论是否有利于加工处理，保护人的安全为第一优先。因此对可靠性提出更高的要求，而且也必然带来性能的下降，笔者估计至少最近5年（2024年底之前）不会有批量商业部署使用。
另外一个特征就是之前的几乎所有高精度大动力源设备实施工具，都是固定装置。即使像龙门结构加工机或者双工作台加工设备之类的，通常也不会认为平移导轨、平台之类部分是个相对独立的机构，而是和机器本身组成一个系统，在使用中会带来其设置范围内的灵活性，但只是位置移动和平台切换的灵活性，并不是这些平台、导轨和加工机本身可以随时拼装组合。并不具备再次扩充或者改造的绝对柔性。
以下图片为行业内领先的ABB公司的Yumi协作机器人，和波士顿动力用机器狗作为移动平台搭载关节轴型机械臂来完成更多复杂动作的探索。
进一步想象一下，如果波士顿动力的机器狗可以通过移动、姿态调整把机械臂的底座的位置控制到0.05mm甚至0.03mm，在自身刚性足够或者增加补偿调整的情况下，给机械臂的端头装一个铣刀头。和现有的机械加工设备相比，就成为完全不同的结构：精加工大零件不再依赖更大的设备，而且可以通过互不干涉的几个主动加工机同时加工来提高效率。对于良好装夹，变形等影响不大的情景，去除材料的加工变得像是建造房子一样。或者，至少是两个雕工可以同时对一个雕像进行精加工。
这次就说到这里，希望对您有所帮助…
