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文檔簡介

1、 2020中國工業(yè)機器人產(chǎn)業(yè)發(fā)展與應(yīng)用 導(dǎo)讀中國已連續(xù)多年成為全球最大的工業(yè)機器人市場,通過本文對中國工業(yè)機器人產(chǎn)業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀、市場特點和應(yīng)用趨勢進行分析和展望。工業(yè)機器人在中國制造業(yè)應(yīng)用廣泛,覆蓋了焊接、噴涂、裝配、搬運、堆垛、打磨、涂膠、分揀、包裝、檢測、上下料等幾十種工藝,在離散制造業(yè)、流程行業(yè)和倉儲物流等行業(yè)都有諸多應(yīng)用場景。中國已連續(xù)多年成為全球最大的工業(yè)機器人市場,近年來,國產(chǎn)機器人本體制造企業(yè)、核心零部件制造企業(yè)以及機器人系統(tǒng)集成商快速崛起,而國際機器人巨頭也紛紛加大了在中國市場的投資力度,建立制造工廠、應(yīng)用技術(shù)中心和研發(fā)中心。2020年,協(xié)作機器人、并聯(lián)機器人和移動機器人(AMR

2、)應(yīng)用增長迅速,叉車型AGV成為市場的熱點。作為中國智能制造領(lǐng)域的權(quán)威媒體,e-works在2021年年初,通過本文對中國工業(yè)機器人產(chǎn)業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀、市場特點和應(yīng)用趨勢進行分析和展望。012020年中國工業(yè)機器人產(chǎn)業(yè)和市場發(fā)展狀況2020年,新冠疫情對全球經(jīng)濟帶來了巨大影響,但由于中國迅速控制了疫情,在下半年多個行業(yè)出現(xiàn)井噴,對工業(yè)機器人的需求增長明顯。國家統(tǒng)計局、工業(yè)和信息化部公布的數(shù)據(jù)顯示,2020年1-11月全國規(guī)模以上工業(yè)企業(yè)的工業(yè)機器人總產(chǎn)量達到206851套,同比增長22.2%;全國規(guī)模以上工業(yè)機器人制造企業(yè)營業(yè)收入453.3億元,同比增長3.4%。且根據(jù)最新的預(yù)測數(shù)據(jù),2020年中國

3、工業(yè)機器人銷量將從2018年和2019年連續(xù)兩年的下滑,再次轉(zhuǎn)入正增長。 2020年1-11月全國工業(yè)機器人產(chǎn)量及增長情況(來源:根據(jù)國家統(tǒng)計局公布數(shù)據(jù)整理)得益于中國較早地控制疫情,以及中國市場穩(wěn)定的供應(yīng)鏈體系和市場環(huán)境,工業(yè)機器人主流廠商2020年在中國市場普遍都增長,中國也成為工業(yè)機器人新技術(shù)與新產(chǎn)品的首發(fā)首展之地;與此同時,工業(yè)機器人主流廠商紛紛加大了在中國的投資力度,也涌現(xiàn)出一批新興的工業(yè)機器人廠商。此外,工業(yè)機器人應(yīng)用行業(yè)進一步拓展,自主品牌機器人的市場份額正在提升。中國已形成完整的工業(yè)機器人產(chǎn)業(yè)鏈,具備從上游核心零部件到中游本體制造再到下游系統(tǒng)集成與應(yīng)用的全產(chǎn)業(yè)鏈自主生產(chǎn)與配套能

4、力。1.工業(yè)機器人主流廠商在中國市場普遍實現(xiàn)增長根據(jù)公開報道,發(fā)那科2020年在中國市場的機器人銷量猛增,同比2019年增長超過30%,新增裝機總量創(chuàng)造歷史峰值。 川崎(重慶)機器人公司在疫情暴發(fā)后就簽下500臺機器人總金額達1億元的大單,全年機器人產(chǎn)量在2000臺以上,較2019年相比產(chǎn)量將大幅增長。ABB于2020第三季度在全球市場的訂單額同比下降9%,但得益于中國復(fù)工復(fù)產(chǎn)的有序推進,同期中國市場的訂單額卻同比增長7%。庫卡第三季度在中國市場的訂單量翻了一番,達到1.117億歐元。對安川電機而言,中國市場在其2020財年上半年一枝獨秀,38月于中國市場的營收較去年同期增長了6.5。埃斯頓的

5、工業(yè)機器人銷量也增長迅速, 2020全年可完成出貨量5000-6000臺的目標,而其在2019其機器人銷量近4000臺,增長率將超過25%。新松在2020上半年的總體訂單量增幅達到28%。新時達在2020年前三季度總營收超過28億元,同比增長9.57%。 2020年工業(yè)機器人主流廠商的市場表現(xiàn)情況(來源:e-works根據(jù)公開報道整理)2.持續(xù)看好中國市場,新技術(shù)與新產(chǎn)品在中國首發(fā)首展由于新冠疫情全球蔓延,國外重要展會無法如期舉行,作為國內(nèi)疫情常態(tài)化防控下舉辦的首個線下國家級工業(yè)展會2020年上海工博會也成為各大工業(yè)機器人廠商大秀實力的重要舞臺,不僅工業(yè)機器人主流廠商悉數(shù)到場,而且也都展示發(fā)布

6、了其最新的產(chǎn)品與技術(shù),一批全球首發(fā)、中國首發(fā)、中國研發(fā)的工業(yè)機器人新品集中亮相。比如,在本屆工博會上,庫卡就全球首發(fā)了由中國團隊自主研發(fā)的KR 4 AGILUS機器人新品;ABB全球首發(fā)的IRB 1300機器人新品,同樣由中國本土設(shè)計;發(fā)那科在中國首次展出了CRX-10iA全新一代協(xié)作機器人產(chǎn)品;新松首次發(fā)布“火弧”機器人智能焊接系統(tǒng);勃肯特全球首發(fā)協(xié)作并聯(lián)機器人。配天機器人除了SCARA機器人新品亮相之外,還首次展出自主研發(fā)的智能核心零部件。3.工業(yè)機器人主流廠商紛紛加大對中國市場的投資力度2020年,工業(yè)機器人主流廠商也都紛紛加大了對中國市場的投資力度。比如,位于天津港保稅區(qū)的新松機器人研

7、發(fā)生產(chǎn)基地已于2020年8月正式啟動,新松計劃將其打造為工業(yè)機器人全國性總部。ABB于上海新建的機器人“未來工廠”正在按計劃推進,未來投產(chǎn)后將生產(chǎn)更適合中國場景的機器人。新時達位于上海的年產(chǎn)1萬臺套的機器人工廠已于2020年12月正式投產(chǎn)。上海發(fā)那科智能工廠三期項目也已于2020年12月正式開建。4.工業(yè)機器人領(lǐng)域融資頻繁,新興廠商涌現(xiàn)2020年,受機器人行業(yè)應(yīng)用需求增加,市場回暖的影響,機器人市場融資活動頻繁,大量頭部投資機構(gòu)涌入,使得機器人領(lǐng)域熱度上升。企查查數(shù)據(jù)顯示,2020年中國機器人行業(yè)共發(fā)生投融資事件242起,總金額約為267.7億元;這其中,工業(yè)機器人融資占比最高,為33%,融資

8、事件達30多起,已披露總?cè)谫Y額超過14.6億元。比較典型的融資事件有,珞石機器人完成1億元C1輪融資;斯坦德機器人完成1億元B輪融資;大族機器人完成1.65億元A輪融資等。 2020年投融資事件機器人類型分布(來源:企查查)與此同時,2020年中國市場也涌現(xiàn)出了新興的工業(yè)機器人廠商。比如,聯(lián)想于2020聯(lián)想創(chuàng)新科技大會上發(fā)布了首款自研工業(yè)機器人晨星工業(yè)機器人。富士康聯(lián)合凌華科技合資成立法博智能(FARobot),進軍自主移動機器人(AMR)領(lǐng)域。 聯(lián)想晨星工業(yè)機器人5.工業(yè)機器人應(yīng)用行業(yè)與領(lǐng)域不斷拓展一方面,汽車工業(yè)對機器人的需求趨于穩(wěn)健,應(yīng)用行業(yè)正從汽車工業(yè)向通用工業(yè)不斷拓展延伸。據(jù)統(tǒng)計,2

9、020年機器人的需求增量主要來自于3C、新能源、金屬機械等領(lǐng)域,以上三大領(lǐng)域貢獻的需求增量超過60%。另一方面,工業(yè)機器人廠商也在探索工業(yè)機器人在特定行業(yè)與場景的應(yīng)用,并推出專用工業(yè)機器人。此外,在疫情的驅(qū)動下,工業(yè)機器人廠商也紛紛探索在醫(yī)療行業(yè)的應(yīng)用,比如,ABB在中國落地了首套柔性機器人藥房自動化系統(tǒng);庫卡推出了會按摩的理療機器人;哈工智能旗下子公司磅策科技研發(fā)出采血穿刺機器人。6.國產(chǎn)品牌機器人市場份額提升,產(chǎn)業(yè)鏈布局完整雖然中國工業(yè)機器人市場目前仍以外資品牌為主導(dǎo),但隨著國產(chǎn)工業(yè)機器人廠商取得技術(shù)突破以及認可度逐漸提升,自主品牌工業(yè)機器人市場份額也在逐步提升,與外資品牌機器人的差距在逐

10、漸縮小;而且,中國也已形成了比較完善的工業(yè)機器人產(chǎn)業(yè)鏈,已具備從上游核心零部件到中游本體制造再到下游系統(tǒng)集成的全產(chǎn)業(yè)鏈自主生產(chǎn)能力。 中國工業(yè)機器人產(chǎn)業(yè)鏈上的國產(chǎn)廠商(來源:e-works整理)具體而言,工業(yè)機器人核心零部件得益于國產(chǎn)廠商在減速器、控制器及伺服系統(tǒng)等領(lǐng)域取得的技術(shù)突破,國產(chǎn)化率正在提高,國產(chǎn)替代正在加速。工業(yè)機器人本體制造則呈現(xiàn)出“百花齊放”的局面,目前國產(chǎn)工業(yè)機器人本體廠商已達數(shù)百家,遍布于并聯(lián)機器人、SCARA機器人、桁架式機器人、多關(guān)節(jié)機器人、協(xié)作機器人、重載機器人及移動機器人等細分領(lǐng)域。工業(yè)機器人系統(tǒng)集成則是國內(nèi)工業(yè)機器人廠商最為集中的領(lǐng)域,國內(nèi)工業(yè)機器人系統(tǒng)集成商數(shù)量

11、眾多且發(fā)展迅速,上市公司已超過100家,僅2020年就有包括埃夫特、大連豪森、瀚川智能、先惠技術(shù)、瑞松科技、邁赫機器人等在內(nèi)的10多家工業(yè)機器人系統(tǒng)集成商成功上市。02中國工業(yè)機器人產(chǎn)業(yè)發(fā)展與應(yīng)用特點從市場發(fā)展特點來看,一方面,核心零部件企業(yè)尤其是減速器制造企業(yè)成為產(chǎn)業(yè)發(fā)展龍頭;另一方面,中國崛起工業(yè)機器人新勢力,且工業(yè)機器人主流廠商在制造模式與市場定位上存在差異性;此外,工業(yè)機器人系統(tǒng)集成商也發(fā)展迅速。 核心零部件企業(yè),尤其是主流精密減速器制造企業(yè)成為產(chǎn)業(yè)鏈龍頭減速器、伺服系統(tǒng)和控制器是工業(yè)機器人的三大核心零部件,共占據(jù)了工業(yè)機器人整機產(chǎn)品約70%的成本,并直接決定了工業(yè)機器人的性能、可靠性

12、和負荷能力。尤其是精密減速器,技術(shù)壁壘最高,占據(jù)工業(yè)機器人整機成本的比例也最高,約占整機成本的三成左右。這說明若能掌握關(guān)鍵零部件生產(chǎn)的核心技術(shù),就能獲得更大的競爭優(yōu)勢。長期以來,我國工業(yè)機器人零部件國產(chǎn)化覆蓋率不高,精密傳動技術(shù)更是由少數(shù)日本企業(yè)壟斷。但隨著核心零部件領(lǐng)域的國產(chǎn)廠商取得不同程度的技術(shù)突破,國產(chǎn)化進程正在加速。減速器方面,諧波減速器的國產(chǎn)化進程較快,目前已有綠的諧波、來福諧波等國產(chǎn)廠商實現(xiàn)量產(chǎn),各項主要性能指標已達到國際先進水平;RV減速器的國產(chǎn)化率還較低,但南通振康、雙環(huán)傳動、秦川機床、中大力德等國產(chǎn)廠商也已實現(xiàn)批量銷售。伺服系統(tǒng)方面,目前具備較大規(guī)模的伺服電機自主生產(chǎn)能力的國

13、產(chǎn)廠商已超過20家??刂破鞣矫?,華中數(shù)控、新松等國產(chǎn)廠商,在硬件制造方面已接近國際先進水平,只是在底層軟件架構(gòu)和核心控制算法上仍與國際品牌存在一定差距。 中國崛起工業(yè)機器人新勢力在人口紅利消退、人工成本上升、政策推動刺激、企業(yè)主動求變等多重因素的驅(qū)動之下,一方面,老牌工業(yè)機器人廠商不斷發(fā)展壯大;另一方面,中國市場也崛起了不少工業(yè)機器人新勢力。比如,在并聯(lián)機器人領(lǐng)域,就涌現(xiàn)出了李群自動化、勃肯特、華盛控、翼菲自動化、辰星(天津)自動化、瑞思等國產(chǎn)廠商,并占據(jù)了國內(nèi)并聯(lián)機器人市場的主要份額。在協(xié)作機器人領(lǐng)域,也活躍著了節(jié)卡機器人、遨博智能、艾利特、集萃智造、珞石機器人、揚天科技、麥荷機器人、鎂伽機

14、器人等新銳廠商;此外,格力、大族激光也已入局協(xié)作機器人領(lǐng)域。在移動機器人領(lǐng)域,近年來則涌現(xiàn)了包括斯坦德機器人、極智嘉、迦智科技、仙工智能、優(yōu)艾智合、嘉騰、靈動科技、隆博科技、??禉C器人等眾多新銳廠商。 工業(yè)機器人主流廠商的制造模式和產(chǎn)品定位存差異在制造模式上,發(fā)那科一直堅持在日本制造工業(yè)機器人本體,雖然在中國也建有工廠,但主要從事工業(yè)機器人系統(tǒng)集成的研發(fā)與制造,其日本總部維持了大批量、系列化以及標準化的生產(chǎn)模式,從而也實現(xiàn)了用機器人裝配機器人。其它部分工業(yè)機器人主流廠商,比如庫卡、川崎等,其在中國的工廠除了從事工業(yè)機器人系統(tǒng)集成的研發(fā)與制造,也從事工業(yè)機器人本體制造,且更多采用按訂單生產(chǎn),以及

15、人機結(jié)合、人機協(xié)作的制造模式,多種型號機器人在一條生產(chǎn)線上混流進行生產(chǎn)和裝配。不過,“機器人制造機器人”的制造模式,如今也被越來越多的工業(yè)機器人廠商所采用。比如,位于沈陽的新松智慧產(chǎn)業(yè)園C4車間,就已實現(xiàn)用機器人生產(chǎn)機器人。2020年工博會上,協(xié)作機器人廠商遨博智能將一條智能柔性生產(chǎn)線搬上展臺,展示了如何用協(xié)作機器人生產(chǎn)協(xié)作機器人。ABB于上海投資建設(shè)的機器人“未來工廠”,建成投產(chǎn)后也將實現(xiàn)機器人生產(chǎn)機器人。 博智能柔性生產(chǎn)線在產(chǎn)品定位上,工業(yè)機器人廠商也存在差異。比如,ABB推出了雙臂協(xié)作機器人,但庫卡就沒有推出此類產(chǎn)品。部分工業(yè)機器人主流廠商,如ABB、發(fā)那科、庫卡、新松等,已基本實現(xiàn)工業(yè)

16、機器人類型的全覆蓋;但也有一部分工業(yè)機器人廠商,則專注于特定領(lǐng)域及市場,比如博力實(BLIZX)專注于并聯(lián)機器人,優(yōu)傲(Universal Robots)專注于協(xié)作機器人,三菱電機則專注于中小型機器人市場等等。工業(yè)機器人系統(tǒng)集成商發(fā)展迅速工業(yè)機器人系統(tǒng)集成位于工業(yè)機器人產(chǎn)業(yè)鏈的下游,主要面向終端用戶及市場應(yīng)用,根據(jù)不同的應(yīng)用場景和用途以及客戶的需求,針對性地進行系統(tǒng)集成和軟件二次開發(fā)。而由于系統(tǒng)集成的規(guī)模要遠遠大于本體市場,技術(shù)壁壘也相對較低,且具備本土化服務(wù)競爭優(yōu)勢,因此國內(nèi)企業(yè)紛紛涌入系統(tǒng)集成領(lǐng)域,工業(yè)機器人系統(tǒng)集成商發(fā)展非常迅速。有數(shù)據(jù)顯示,中國工業(yè)機器人廠商已近5000家,而工業(yè)機器人

17、系統(tǒng)集成商的數(shù)量最多,占比超過65%。而這其中,也涌現(xiàn)出了一批綜合實力較強的工業(yè)機器人系統(tǒng)集成商,如博眾精工、先導(dǎo)智能、均普工業(yè)自動化、博實自動化、天奇自動化、明珞裝備、瀚川智能等。隨著制造企業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型與智能制造的需求提升,這些工業(yè)機器人系統(tǒng)集成商也成為智能工廠建設(shè)的中堅力量。從行業(yè)應(yīng)用特點來看,工業(yè)機器人的結(jié)構(gòu)類型與安裝應(yīng)用方式多種多樣,多機器人的協(xié)同應(yīng)用成為主流,且應(yīng)用行業(yè)與應(yīng)用場景正在不斷拓展延伸。 結(jié)構(gòu)類型與安裝應(yīng)用方式多樣,多機器人協(xié)同應(yīng)用成主流不同行業(yè)與領(lǐng)域?qū)I(yè)機器人的需求存在多樣性和特殊性,導(dǎo)致了工業(yè)機器人在結(jié)構(gòu)形式及安裝應(yīng)用方式的多樣性。在結(jié)構(gòu)類型上,目前工廠中應(yīng)用的工業(yè)機

18、器人包括了多關(guān)節(jié)機器人、坐標式機器人、并聯(lián)機器人、SCARA機器人、龍門式機器人(也稱桁架式機械手)以及移動機器人等多種類型。在安裝應(yīng)用方式上,既有常見的立式安裝,即機器人直接在地面安裝固定或者增加底座直接固定,通常在上下料、搬運、涂裝、焊接等場景應(yīng)用;也有機器人+導(dǎo)軌的安裝方式,使得工業(yè)機器人可以移動一定的距離從而增加活動區(qū)域,比如安裝在多臺機床之間實現(xiàn)一臺工業(yè)機器人完成多臺機床的上下料;安裝在噴涂生產(chǎn)線使機器人的機械臂實現(xiàn)大尺寸工件的噴涂等;此外,還有倒掛安裝、側(cè)掛安裝,以及機械臂+AMR/AGV移動平臺的安裝方式等等。 白車身噴涂工位的多機器人協(xié)同應(yīng)用此外,多機器人的協(xié)同應(yīng)用也成為主流。

19、這是因為在工廠的實際應(yīng)用當(dāng)中,如汽車行業(yè)的車身噴涂、焊接等場景,往往一個工位上需要有多臺機器人來協(xié)同工作。目前,工業(yè)機器人主流廠商也紛紛推出了多機器人協(xié)同應(yīng)用的解決方案。比如,在2020年工博會上,安川電機就展示了商用車白車身焊接及噴涂工位的多機器人協(xié)同應(yīng)用。在商用車白車身噴涂工位,安川電機展示了利用噴涂機器人、開門機器人等四款不同的機器人共同完成車身的噴涂作業(yè);而在商用車白車身的焊接工位,同樣也是在一個工位內(nèi)配置多種類型的機器人,完成搬運、點焊以及弧焊作業(yè)。 工業(yè)機器人的應(yīng)用行業(yè)與應(yīng)用場景不斷拓展工業(yè)機器人最早服務(wù)于汽車行業(yè),經(jīng)歷長期的積累,汽車行業(yè)是目前工業(yè)機器人應(yīng)用范圍最廣、應(yīng)用標準與應(yīng)

20、用成熟度最高的行業(yè)。不過,在通用工業(yè)的智能制造需求驅(qū)動,以及汽車行業(yè)整體下行的背景下,工業(yè)機器人應(yīng)用也正在向通用工業(yè)拓展,應(yīng)用場景也不斷深化。在應(yīng)用行業(yè)上,已由汽車行業(yè)迅速拓展到3C電子、金屬加工、化工、橡膠、塑料以及食品加工等行業(yè);在具體應(yīng)用場景上,工業(yè)機器人的應(yīng)用已包括焊接、噴涂、拋光打磨、涂膠、上下料、去毛刺、搬運、碼垛、裝配、分揀、包裝、檢測等。 珞石機器人刀具打磨開刃與此同時,工業(yè)機器人廠商也開始探索在特定領(lǐng)域與場景的應(yīng)用,并推出專用工業(yè)機器人。比如,珞石機器人已在刀具開刃和縫制領(lǐng)域做出了標準化解決方案:在刀具制造領(lǐng)域,針對刀具的水磨、拋光、開刃、去毛刺等核心工藝過程,開發(fā)了自動化水

21、磨工作站和刀具開刃工作站;在縫制領(lǐng)域,則推出了機器人多層厚料縫制、機器人單片縫制以及機器人袖克夫柔性加工線體。寧波慈星股份有限公司與中船重工716所合作,成功研制了國內(nèi)首個3D縫紉機器人,既可用于汽車內(nèi)飾縫紉,也可通過不同的縫紉機頭實現(xiàn)汽車儀表臺、飛機艙門、整流罩、風(fēng)電風(fēng)葉層間加強等多種應(yīng)用。武漢奮進智能將目光瞄準白酒釀造的關(guān)鍵崗位上甑,研發(fā)出“上甑機器人”,并針對不同的釀酒工藝,細化出了適用于生產(chǎn)濃香型、醬香型、清香型等白酒的多種型號機器人。博實自動化研發(fā)的高溫爐前作業(yè)機器人,可實現(xiàn)電石出爐的自動化、智能化,以及高溫、危險作業(yè)環(huán)境下的人工替代,并提高生產(chǎn)效率。埃斯頓也瞄準細分行業(yè)研發(fā)定制機器

22、人,已成功開發(fā)并推出木工打孔機器人、光伏排版機器人、壓鑄專用機器人、建筑行業(yè)和陶瓷行業(yè)專用機器人等專用工業(yè)機器人產(chǎn)品。從技術(shù)發(fā)展特點來看,機器人智能化趨勢明顯。傳統(tǒng)工業(yè)機器人通過與機器視覺、力覺和觸覺等傳感器的協(xié)同應(yīng)用實現(xiàn)智能化;協(xié)作機器人從“人機協(xié)作”走向“人機共融”;AMR、叉車AGV和箱式機器人成移動機器人領(lǐng)域發(fā)展重點。 工業(yè)機器人的智能化:與機器視覺、力覺和觸覺等傳感器的協(xié)同應(yīng)用工業(yè)機器人本身并不智能,必須要加上機器視覺甚至立體視覺,以及力覺、觸覺等多種傳感器的協(xié)同應(yīng)用才能夠變得更加智能。為了執(zhí)行更復(fù)雜的任務(wù),目前工業(yè)機器人廠商都在探索工業(yè)機器人與機器視覺、力覺和觸覺等傳感器的協(xié)同應(yīng)用

23、。比如,ABB在機器人車身焊縫打磨應(yīng)用中采用自適應(yīng)打磨頭技術(shù),自適應(yīng)打磨頭是其近年來開發(fā)的獨立力控制打磨設(shè)備,集成了力傳感器、位移傳感器和傾角傳感器,具備軸向的恒力浮動功能,支持多種通信方式,有效提升了力控響應(yīng)速度和力控精度,且大大縮短了調(diào)試時間,已在一汽大眾和一汽紅旗得到成功應(yīng)用。華數(shù)機器人通過“機器人+傳感器+機構(gòu)+工藝軟件包”來實現(xiàn)細分市場的集成創(chuàng)新,其各系列機器人配合周邊輔助設(shè)備、視覺/力覺等傳感、末端執(zhí)行器、特定工藝編程系統(tǒng),形成各類新單元,包括沖壓、焊接、磨拋、涂膠、裝配、去毛刺、植絨、碼垛、噴涂、縫紉等。而且,在傳感器領(lǐng)域,華數(shù)機器人也正在不斷夯實多元感知技術(shù),如力覺感知(動力學(xué)

24、模型、在線參數(shù)辨識)、視覺感知(深度學(xué)習(xí)物體識別、三維環(huán)境建模)、聽覺感知(語音語義識別)。 協(xié)作機器人從“人機協(xié)作”走向“人機共融”目前,協(xié)作機器人的類型呈多樣化特征,既有單臂協(xié)作機器人,也有雙臂協(xié)作機器人,還有復(fù)合型協(xié)作機器人(移動協(xié)作機器人);既有多個協(xié)作機器人之間的協(xié)作,也有人機間的協(xié)作。而且,隨著機器視覺、智能傳感等技術(shù)的發(fā)展,協(xié)作機器人正向著“人機共融”的方向邁進。“人機共融”是新一代機器人的本質(zhì)特征,是全球機器人領(lǐng)域研發(fā)創(chuàng)新的主要方向。所謂“人機共融”是指人與機器人的關(guān)系由主仆關(guān)系變成合作關(guān)系,可以相互理解、相互感知、相互幫助,能在同一自然空間里工作,緊密地協(xié)調(diào),自主地提高自身技

25、能,自然地交互,同時保證安全。目前已有部分協(xié)作機器人廠商,推出共融機器人產(chǎn)品。 節(jié)卡共融系列協(xié)作機器人比如,集萃智造協(xié)作機器人突破了多模態(tài)傳感器與碰撞檢測的信息融合的關(guān)鍵技術(shù),可實現(xiàn)人機共融混合作業(yè)。節(jié)卡(JAKA)發(fā)布的All-in-one共融系列協(xié)作機器人,可實現(xiàn)人機共融環(huán)境中各種復(fù)雜工況條件下,機器人與現(xiàn)場工作人員安全共融的協(xié)作生產(chǎn)。 移動機器人發(fā)展重點:AMR、叉車AGV和箱式機器人隨著智慧物流的興起,AMR、叉車AGV和箱式機器人車成為移動機器人領(lǐng)域的發(fā)展重點,引發(fā)了業(yè)界廣泛關(guān)注。與此同時,各主流廠商也紛紛推出相關(guān)產(chǎn)品。AMR(Autonomous Mobile Robot,自主移動

26、機器人),可以視作是傳統(tǒng)AGV的升級版。與傳統(tǒng)AGV相比,AMR無需借助磁條、導(dǎo)軌、二維碼等外部基礎(chǔ)設(shè)施,更強調(diào)機器人的自主性和靈活性,也適應(yīng)了智能物流場景下對移動機器人的智能化、柔性化的需求,具有安全可靠、靈活部署、降本增效等優(yōu)勢。AMR自主移動機器人的興起,得益于SLAM(simultaneous localization and mapping,同步定位與地圖構(gòu)建)技術(shù)的發(fā)展。目前基于SLAM技術(shù)實現(xiàn)AMR自主導(dǎo)航可以分為兩類,即激光SLAM和視覺SLAM(也稱Visual SLAM或VSLAM)。因此,AMR廠商也主要分為兩類:一類是采用激光SLAM技術(shù)的AMR廠商,以名傲(MIR)、

27、歐姆龍、史陶比爾WFT、斯坦德、極智嘉、優(yōu)艾智合、迦智科技、仙工智能等為代表,另一類是采用視覺SLAM技術(shù)的AMR廠商,以靈動科技、藍芯科技、syrius炬星、未來機器人等為代表。相比于視覺SLAM,激光SLAM應(yīng)用時間早、技術(shù)相對成熟,是目前應(yīng)用的主流。然而,由于每種導(dǎo)航技術(shù)都有一定局限性,因此,目前AMR廠商也多是以激光SLAM或視覺SLAM導(dǎo)航方式為主,并融合諸如慣性導(dǎo)航(IMU)等其它導(dǎo)航方式,來實現(xiàn)機器人在復(fù)雜環(huán)境中的定位導(dǎo)航。叉車AGV,又稱無人叉車,與普通AGV相比,它除了能完成點對點的物料搬運之外,更能實現(xiàn)多個生產(chǎn)環(huán)節(jié)對接的物流運輸,不僅擅長高位倉庫、庫外收貨區(qū)、產(chǎn)線轉(zhuǎn)運三大場

28、景,而且在重載、特殊搬運等場景也有著不可替代的作用。叉車式AGV并不是新概念,但在2020年卻呈現(xiàn)爆發(fā)之勢,包括昆船智能、杭叉智能、新松、嘉騰、斯坦德、極智嘉、艾吉威、合力、木牛流馬、合肥柯金、佳順智能、坤厚智能、國自機器人、井松智能、怡豐機器人、牧星智能、聯(lián)核科技、仙工智能、機科、歐鎧等主流AGV廠商,都推出了叉車AGV產(chǎn)品。 e-works推出“無人叉車”專題(點擊查看)除了AMR、叉車AGV之外,箱式機器人也是移動機器人領(lǐng)域的熱點之一。由于箱式倉儲機器人是揀選搬運貨箱而不是貨架,其“貨箱到人”的特點,可提高存儲密度,節(jié)省空間,進而節(jié)省倉租,也更適用于大部分已建倉儲的情況,改造難度更小,柔

29、性和兼容性更好,因此也成為各主流廠商布局的重點。比如,海柔創(chuàng)新創(chuàng)立伊始就專注于箱式倉儲機器人系統(tǒng)的研發(fā)設(shè)計,旗下庫寶系統(tǒng)HAIPICK作為最早研發(fā)及投入商業(yè)使用的箱式倉儲機器人系統(tǒng),目前已應(yīng)用于3PL(第三方物流)、鞋服、電商、電子、電力、制造、醫(yī)藥等各行業(yè)。此外,極智嘉、快倉、??禉C器人、藍芯科技、牧星智能等廠商也在積極跟進,推出箱式倉儲機器人系統(tǒng)及產(chǎn)品。庫寶HAIPICK箱式倉儲機器人系統(tǒng)(圖源:海柔創(chuàng)新官網(wǎng))03中國工業(yè)機器人產(chǎn)業(yè)發(fā)展與應(yīng)用展望1.中國工業(yè)機器人市場空間及前景依然廣闊中國作為全球最大、增長最快的工業(yè)機器人應(yīng)用市場,其市場空間與前景依然廣闊。一方面,雖然近年來中國市場每萬人

30、機器人裝機數(shù)量正逐漸上升,但在工業(yè)機器人裝機密度上仍遠遠落后于新加坡、韓國、日本、德國等發(fā)達國家,未來仍有較大提升空間。另一方面,隨著疫情進入常態(tài)化防控階段,制造企業(yè)建設(shè)智能工廠的需求被激發(fā),也將帶動整個工業(yè)機器人產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。2.國產(chǎn)化進程加速,應(yīng)用向更多細分行業(yè)與領(lǐng)域拓展工業(yè)機器人國產(chǎn)化率低,一直是我國工業(yè)機器人產(chǎn)業(yè)發(fā)展所面臨的問題。近年來,國產(chǎn)廠商攻克了工業(yè)機器人核心零部件的部分難題,取得了一定的技術(shù)突破,國產(chǎn)核心零部件的應(yīng)用程度正在提升,國產(chǎn)自主工業(yè)機器人的認可度與市場份額也在提高,但未來也仍有巨大的提升空間。應(yīng)用領(lǐng)域上,繼汽車、3C電子行業(yè)后,衛(wèi)浴陶瓷、金屬加工、家具家電等通用工業(yè)領(lǐng)域

31、開始成為中國工業(yè)機器人市場主要增長點。3.共融機器人將成未來發(fā)展方向目前,工業(yè)機器人在靈活性和智能決策能力方面仍顯不足,這主要表現(xiàn)在感知能力較弱,只能在結(jié)構(gòu)化環(huán)境中執(zhí)行各類確定性任務(wù),因此,能實現(xiàn)機器人與環(huán)境的共融、機器人與人之間的協(xié)同、機器人與機器人之間的共融,可自主適應(yīng)復(fù)雜動態(tài)環(huán)境并協(xié)同作業(yè)的“共融機器人”也應(yīng)運而生。目前,傳統(tǒng)工業(yè)機器人通過與機器視覺、力覺、觸覺等傳感器的協(xié)同應(yīng)用,向著智能化邁進;協(xié)作機器人已開始向“人機共融”的方向邁進??梢灶A(yù)見,隨著機器視覺、智能傳感、云計算等技術(shù)的發(fā)展,以及與機器人技術(shù)的結(jié)合,共融機器人將成為工業(yè)機器人未來的發(fā)展方向,并使得工業(yè)機器人更智能、更柔性化

32、。4.云化機器人及工業(yè)機器人云平臺將興起在智能制造生產(chǎn)場景中,需要工業(yè)機器人有自組織和協(xié)同的能力來滿足柔性生產(chǎn),這就帶來了云化機器人(機器人大腦在云端)及工業(yè)機器人云平臺的需求。和傳統(tǒng)機器人相比,云化機器人需要通過網(wǎng)絡(luò)連接到云端的控制中心,基于超高計算能力的平臺,并通過大數(shù)據(jù)和人工智能對生產(chǎn)制造過程進行實時運算控制。實際上,如今已有廠商開始在云化機器人及工業(yè)機器人云平臺上進行布局。比如,在云化機器人方面,早在2017年,華為就攜手Skymind、中國移動、達闥科技、GTI、軟銀共同推出了云化機器人白皮書,并于同年選擇與北郵、庫卡、ABB、新松等多個工業(yè)機器人制造商以及科研機構(gòu)合作,共同研制5G時代下的超級云AI機器人。在工業(yè)機器人云平臺方面,由阿里云牽頭實施的“智能機器人”重點專項“工業(yè)機器人云平臺”項目已于2019年底啟動;哈工智能正著力打造51C

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