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从中国协作机器人生产商看中国协作机器人发展的始与终

机器人大讲堂       2022-06-16

当前,从为适应中小型企业需求而产生的概念性产品,协作机器人已经成功进化为战略性产品,从世界上第一家专注协作机器人的企业优傲机器人公司诞生到如今,全球协作机器人厂商数量已经超过120家。

一、中国协作机器人生产商盘点

1.遨博

在中国众多协作机器人厂商中,遨博可以说是最早进入协作机器人行业的厂商。遨博董事长魏洪兴早在2010年就以科研人员的身份带领科研团队在美国开始研发协作机器人。2013年,遨博智能科技有限公司的前身Smokie Robotics就推出第一代协作机器人OUR-1,亮相ICR/CES等国际展会现场。

2014年,遨博智能美国研发团队回归中国,2015年遨博(北京)智能科技有限公司成立,成为我国首家致力于协作机器人研发、生产和销售的企业,201510月,第二代遨博智能协作机器人AUBO-i5全球发售。虽然AUBO-i5是当时国内面世的首款具有核心自主知识产权的轻型协作机器人,实现了从操作系统、控制系统到关键部件的整机全国产化,并通过欧盟CE认证。其推出的国内首个自主可控的及核心部件国产化的i系列协作机器人,后续又先后通过NRTLCEKCs等国际认证。

2015年,IEEE评选全球11家最具创新性和成长性的协作机器人企业,遨博智能成为亚洲唯一上榜企业。2016年,遨博智能完成从技术到量产的蜕变,成为国内首家实现量产的协作机器人企业。2017年,遨博智能国内产销已达800台,销售收入超5000万。同时,遨博智能成为当时国内唯一一家成功出口欧洲和美国的协作机器人企业,美国和欧洲市场销量持续增加。目前AUBO-i5协作机器人重复定位精度为±0.02毫米,绝对定位精度±0.2毫米,与全球工业机器人“四大家族”精度保持一致。

2015年创办公司至今,遨博新品频发,科研创新突破明显,市场信心雄厚。旗下协作机器人的核心零部件已经全部国产化,不用在核心技术上被“掐着脖子”。

2.新松

新松机器人自动化股份有限公司作为全球机器人产品线最全厂商之一,拥有国内最大机器人产业化基地,新松机器人隶属中国科学院,是以机器人技术为核心,致力于全智能产品及服务的高科技上市企业。全球设立了八大研发机构,形成以自主核心技术、核心零部件、核心产品及行业系统解决方案为一体的全产业价值链。

新松机器人于2015年开始踏入协作机器人行业。2015 11月,中科新松推出了国内首台自主研发的7自由度协作机器人。7轴柔性多关节机器人具备快速配置、牵引示教、视觉引导、碰撞检测等功能,特别适用于布局紧凑、精准度高的柔性化生产线,满足装配、产品包装、打磨、检测、机床上下料等工业操作需要。2019年,在汉诺威工业展会上,新松展出了自己的最新产品HSCR5复合机器人和DSCR3双臂协作机器人。HSCR5复合机器人是当时国内首台智能柔性7轴复合机器人,DSCR3双臂协作机器人是新松自主研发设计的国内首台双臂协作机器人,集成了27自由度协作机器人并配置头部视觉,重复定位精度达到±0.02mm,达到国际先进水平。

3.艾利特

成立于2014年的艾利特(苏州)机器人有限公司是由北京航空航天大学机器人所及清华大学精仪系博士、博士后发起成立的企业,专注于智能工业机器人的研发与制造十五年之久。20166月开发出其第一款机器人控制系统,2018年艾利特推出六轴和七轴协作机器人EC系列,EC系列的协作机器人有效负载在3-12kg之间,自重在13-31kg之间。2020年推出CS系列协作机器人对标URe系列产品,该系列产品在基础架构、编程方式、安全规定、核心算法等方面进行软硬件性能的全面提升,增强其协作机器人产品的安全性、易操作性、开放性。

4.珞石

成立于2015年的珞石(北京)科技有限公司,发展势头迅猛,成立六周年来,接连发布XB轻型六轴工业机器人系列、六轴柔性机器人xMate、七轴柔性机器人xMate Pro

其中的柔性机器人xMate可以说是中国协作机器人行业一次成功的大胆创新。xMate系列柔性机器人分为六轴xMate和七轴xMate Pro两个版本, xMate3xMate3 Pro工作范围均为760mm,有效负载均为3kg,自重分别为19kg20kgxMate7xMate7 Pro工作范围均为850mm,有效负载均为7kg,自重分别为27kg29kg;四个型号的重复定位精度均为±0.03

在技术与应用方面,xMate系列拥有与传统工业机器人、协作机器人不同的软硬件体系结构,采用基于关节力闭环的力位混合控制技术,每个关节都配置高精度扭矩传感器,兼具高动态性的力控能力和柔顺控制能力,能够最大程度复现人类手臂般的灵活运动,不仅应用在柔顺力控装配、精密打磨等复杂工业领域场景,也为医疗、教育、商业等领域提供高效解决方案。

5.越疆

成立于2015年的越疆科技,主要业务是做机械手臂,其产品主要是桌面级机械臂和协作式机械臂。但不同于其他机器人公司通过购买零部件回来后进行集成,越疆科技直接研发伺服驱动、控制系统,自主率较高。在过去5年的时间里,越疆科技推出了多款高性价比协作机器人,成为业内首家拥有0.5kg16kg全产品矩阵的企业。

越疆科技于2020年在发布协作机器人的同时还发布了其创新产品——协作机器人“安全皮肤”DobotSafeSkin。相对于以往市场上碰撞后感知的被动式响应方案,越疆安全皮肤采用碰前预感知技术,无需提前预警降速。可穿戴式碰撞检测,柔性,覆盖面积大,任何一个角度的入侵都可以感知到,在保证高效生产的同时,最大化保障了人的安全以及机器的作业效率。

6.节卡

成立于2014年的节卡机器人是由朱向阳教授领导10名教授组成,主要成员来自于上海交通大学机器人所等专业从事机器人及智能制造领域的权威专家和专业研发人员,拥有一支12名企业博士后及50名机械、控制领域的资深工程师组成的工程师团队。

2017年,节卡推出6轴小助™系列协作机器人(JAKA Zu),JAKAZu3Kg7Kg12Kg三个规格。在机器人本体设计上,小助™使用了一体化关节技术,对电机、减速器、驱控板等进行了整体优化,减轻了机器人本体自重。

2019年,节卡推出JAKA Zu S系列产品,JAKA Zu S系列采用了多轴力传感器一杆子方案,实现力控制阻抗/导纳、力位混合控制,整个算法包括力控应用包、牵引示教、碰撞检测、恒力跟踪、法向跟踪、速度模式等,运用最合理最经济的一杆子方案来实现客户所需要的关于力控方面所有应用的全覆盖。实现了可视化编程,示教APP能实时显示外界接触力值,方便操作使用;满足不同应用需求的快速适配,覆盖更多应用场景;拥有更灵敏的力觉反馈等优势, 为客户提供更安全的工作环境。

2020年,节卡推出新一代节卡All-in-one共融系列协作机器人——集成了节卡机器人自主研发的JAKA Lens视觉技术的六轴协作机器人。

2021年,节卡推出高性价比的协作机器人JAKA C系列,该系列主打JAKA C5(负载5kg)和JAKAC7(负载7kg)两款产品,重复定位精度为±0.05mm

7.大族电机

创立于2005年的大族电机是上市公司大族激光的全资控股子公司,2014年,大族机器人研究院正式启动。2017年,大族电机正式宣告将机器人事业部独立出来,成立大族集团全资子公司——深圳市大族机器人有限公司。

2017年,大族机器人推出首款单臂协作型六轴机器人,Elfin机器人根据负载的不同分了三个不同的型号:Elfin 3(负载3kg)、Elfin5(负载5kg)和Elfin 10(负载10kg),他们的自由度均为6,重复定位精度都是±0.03。外壳主要材料是铝合金。

2021年,大族机器人推出MAiRA系列——集合了3D视觉传感器、3D声识技术(360度全景传声器矩阵)、6-DOF电子皮肤精准响应手势触控的智能协作机器人。

二、中国协作机器人的发展现状及展望

通过总结各个协作机器人厂商生产的产品我们发现:早期的国外协作机器人厂商在摸索中进行了各种各样的大胆尝试。中国的协作机器人厂商大多是出现在2015年左右,虽然中国国内协作机器人起步稍晚,但是通过图片归纳总结我们可以看到:国内协作机器人更新换代速度较快,几乎每个厂商每年都会推出新品。国内大多数协作机器人厂商所生产新品在外表和参数性能上似乎都有着较高重合度。国内协作机器人的生产模式大部分都是:进口关键零部件+国产本体+半国产系统。目前,我国占协作机器人(工业机器人)成本比例高达70%的三大核心零部件,市场格局仍是主要被外资企业把持瓜分。虽然国内已出现了如汇川技术(伺服)、华中数控(控制、伺服)、中大力德(减速机)等快速成长的核心零部件自主品牌, 但目前,我国85%的减速器市场、90%的伺服电机市场、超过80%的控制系统市场仍被海外品牌占据。不论是在技术上还是价格上,国内协作机器人都受到了极大的掣肘,国产替代进口仍然有很长一段路需要走。但无论如何,国内的协作机器人厂商企业都应努力探索,掌握三大核心零部件的核心技术,避免后期出现像华为芯片一样被卡脖子的状况。

 

目前,由于用人成本的的增加,协作机器人行业技术的成熟和应用场景的拓展,协作机器人被广泛应用于工业、医疗、物流、娱乐等各个方面。未来,随着协作机器人技术的发展、中国社会人口老龄化的日益加重、人口出生率的连续下跌和人口红利逐渐消失,协作机器人在中国将会有更大的市场。因此,国内个各大协作机器人厂商要抓住时机研发更具有场景普适性的协作机器人。例如在外观设计、场景案例上多下功夫。

系统集成是中国协作机器人崛起的重中之重,如果国内的集成商能够研发出像手机的安卓、ios系统一样简单便捷的操作系统,将机器人不同的应用场景和用途有针对性开发成软件置于系统之中,让人们使用机器人像使用手机一样简单,那时,协作机器人的使用将不再局限于工业用途,寻常百姓家将成为协作机器人更加广阔的市场。

 

本文来源于机器人大讲堂,作者:陆柒。文章有删减。制造业知识中心整理。


关键词:协作机器人;投资;发展