工業機器人在中國製造業應用廣泛,覆蓋了焊接、噴塗、裝配、搬運、堆垛、打磨、塗膠、分揀、包裝、檢測、上下料等幾十種工藝,在離散製造業、流程行業和倉儲物流等行業都有諸多應用場景。
中國已連續多年成為全球最大的工業機器人市場,近年來,國產機器人本體製造企業、核心零部件製造企業以及機器人係統集成商快速崛起,而國際機器人巨頭也紛紛加大了在中國市場的投資力度,建立製造工廠、應用技術中心和研發中心。

2020年,協作機器人、並聯機器人和移動機器人(AMR)應用增長迅速,叉車型AGV成為市場的熱點。作為中國智能製造領域的權威媒體,e-works在2021年年初,通過本文對中國工業機器人產業發展現狀、市場特點和應用趨勢進行分析和展望。
2020年中國工業機器人產業和市場發展狀況
2020nian,xinguanyiqingduiquanqiujingjidailailejudayingxiang,danyouyuzhongguoxunsukongzhileyiqing,zaixiabannianduogexingyechuxianjingpen,duigongyejiqirendexuqiuzengchangmingxian。guojiatongjiju、工業和信息化部公布的數據顯示,2020年1-11月全國規模以上工業企業的工業機器人總產量達到206851套,同比增長22.2%;全國規模以上工業機器人製造企業營業收入453.3億元,同比增長3.4%。且根據最新的預測數據,2020年中國工業機器人銷量將從2018年和2019年連續兩年的下滑,再次轉入正增長。

2020年1-11月全國工業機器人產量及增長情況(來源:根據國家統計局公布數據整理)
得益於中國較早地控製疫情,以及中國市場穩定的供應鏈體係和市場環境,工業機器人主流廠商2020年在中國市場普遍都增長,中國也成為工業機器人新技術與新產品的首發首展之地;與此同時,工業機器人主流廠商紛紛加大了在中國的投資力度,也湧現出一批新興的工業機器人廠商。
此ci外wai,工gong業ye機ji器qi人ren應ying用yong行xing業ye進jin一yi步bu拓tuo展zhan,自zi主zhu品pin牌pai機ji器qi人ren的de市shi場chang份fen額e正zheng在zai提ti升sheng。中zhong國guo已yi形xing成cheng完wan整zheng的de工gong業ye機ji器qi人ren產chan業ye鏈lian,具ju備bei從cong上shang遊you核he心xin零ling部bu件jian到dao中zhong遊you本ben體ti製zhi造zao再zai到dao下xia遊you係xi統tong集ji成cheng與yu應ying用yong的de全quan產chan業ye鏈lian自zi主zhu生sheng產chan與yu配pei套tao能neng力li。
1.工業機器人主流廠商在中國市場普遍實現增長
根據公開報道,發那科2020年在中國市場的機器人銷量猛增,同比2019年增長超過30%,新增裝機總量創造曆史峰值。
● 川崎(重慶)機器人公司在疫情暴發後就簽下500台機器人總金額達1億元的大單,全年機器人產量在2000台以上,較2019年相比產量將大幅增長。
● ABB於2020第三季度在全球市場的訂單額同比下降9%,但得益於中國複工複產的有序推進,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,3~8月於中國市場的營收較去年同期增長了6.5%。
● 埃斯頓的工業機器人銷量也增長迅速, 2020全年可完成出貨量5000-6000台的目標,而其在2019其機器人銷量近4000台,增長率將超過25%。
● 新鬆在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年工業機器人主流廠商的市場表現情況(來源:e-works根據公開報道整理)
2.持續看好中國市場,新技術與新產品在中國首發首展
由於新冠疫情全球蔓延,國外重要展會無法如期舉行,作為國內疫情常態化防控下舉辦的首個線下國家級工業展會——2020年(nian)上(shang)海(hai)工(gong)博(bo)會(hui)也(ye)成(cheng)為(wei)各(ge)大(da)工(gong)業(ye)機(ji)器(qi)人(ren)廠(chang)商(shang)大(da)秀(xiu)實(shi)力(li)的(de)重(zhong)要(yao)舞(wu)台(tai),不(bu)僅(jin)工(gong)業(ye)機(ji)器(qi)人(ren)主(zhu)流(liu)廠(chang)商(shang)悉(xi)數(shu)到(dao)場(chang),而(er)且(qie)也(ye)都(dou)展(zhan)示(shi)發(fa)布(bu)了(le)其(qi)最(zui)新(xin)的(de)產(chan)品(pin)與(yu)技(ji)術(shu),一(yi)批(pi)全(quan)球(qiu)首(shou)發(fa)、中國首發、中國研發的工業機器人新品集中亮相。
比如,在本屆工博會上,庫卡就全球首發了由中國團隊自主研發的KR 4 AGILUS機器人新品;ABB全球首發的IRB 1300機器人新品,同樣由中國本土設計;發那科在中國首次展出了CRX-10iA全新一代協作機器人產品;新鬆首次發布“火弧”機器人智能焊接係統;勃肯特全球首發協作並聯機器人。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的智能核心零部件。
3.工業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,位於天津港保稅區的新鬆機器人研發生產基地已於2020年8月正式啟動,新鬆計劃將其打造為工業機器人全國性總部。ABB於上海新建的機器人“未來工廠”正在按計劃推進,未來投產後將生產更適合中國場景的機器人。新時達位於上海的年產1萬台套的機器人工廠已於2020年12月正式投產。上海發那科智能工廠三期項目也已於2020年12月正式開建。
4.工業機器人領域融資頻繁,新興廠商湧現
2020nian,shoujiqirenxingyeyingyongxuqiuzengjia,shichanghuinuandeyingxiang,jiqirenshichangrongzihuodongpinfan,daliangtoubutouzijigouyongru,shidejiqirenlingyuredushangsheng。qizhazhashujuxianshi,2020年中國機器人行業共發生投融資事件242起,總金額約為267.7億元;這其中,工業機器人融資占比最高,為33%,融資事件達30多起,已披露總融資額超過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年中國市場也湧現出了新興的工業機器人廠商。比如,聯想於2020聯想創新科技大會上發布了首款自研工業機器人——晨星工業機器人。富士康聯合淩華科技合資成立法博智能(FARobot),進軍自主移動機器人(AMR)領域。

聯想晨星工業機器人
5.工業機器人應用行業與領域不斷拓展
一方麵,汽車工業對機器人的需求趨於穩健,應用行業正從汽車工業向通用工業不斷拓展延伸。據統計,2020年機器人的需求增量主要來自於3C、新能源、金屬機械等領域,以上三大領域貢獻的需求增量超過60%。另ling一yi方fang麵mian,工gong業ye機ji器qi人ren廠chang商shang也ye在zai探tan索suo工gong業ye機ji器qi人ren在zai特te定ding行xing業ye與yu場chang景jing的de應ying用yong,並bing推tui出chu專zhuan用yong工gong業ye機ji器qi人ren。此ci外wai,在zai疫yi情qing的de驅qu動dong下xia,工gong業ye機ji器qi人ren廠chang商shang也ye紛fen紛fen探tan索suo在zai醫yi療liao行xing業ye的de應ying用yong,比bi如ru,ABB在中國落地了首套柔性機器人藥房自動化係統;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出采血穿刺機器人。
6.國產品牌機器人市場份額提升,產業鏈布局完整
suiranzhongguogongyejiqirenshichangmuqianrengyiwaizipinpaiweizhudao,dansuizheguochangongyejiqirenchangshangqudejishutupoyijirenkeduzhujiantisheng,zizhupinpaigongyejiqirenshichangfeneyezaizhubutisheng,yuwaizipinpaijiqirendechajuzaizhujiansuoxiao;erqie,zhongguoyeyixingchenglebijiaowanshandegongyejiqirenchanyelian,yijubeicongshangyouhexinlingbujiandaozhongyoubentizhizaozaidaoxiayouxitongjichengdequanchanyelianzizhushengchannengli。

中國工業機器人產業鏈上的國產廠商(來源:e-works整理)
具體而言,工業機器人核心零部件得益於國產廠商在減速器、控製器及伺服係統等領域取得的技術突破,國產化率正在提高,國產替代正在加速。工業機器人本體製造則呈現出“百花齊放”的局麵,目前國產工業機器人本體廠商已達數百家,遍布於並聯機器人、SCARA機器人、桁架式機器人、多關節機器人、協作機器人、zhongzaijiqirenjiyidongjiqirendengxifenlingyu。gongyejiqirenxitongjichengzeshiguoneigongyejiqirenchangshangzuiweijizhongdelingyu,guoneigongyejiqirenxitongjichengshangshuliangzhongduoqiefazhanxunsu,shangshigongsiyichaoguo100家,僅2020年就有包括埃夫特、大連豪森、瀚川智能、先惠技術、瑞鬆科技、邁赫機器人等在內的10多家工業機器人係統集成商成功上市。
中國工業機器人產業發展與應用特點
從市場發展特點來看,一方麵,核心零部件企業尤其是減速器製造企業成為產業發展龍頭;另一方麵,中國崛起工業機器人新勢力,且工業機器人主流廠商在製造模式與市場定位上存在差異性;此外,工業機器人係統集成商也發展迅速。
① 核心零部件企業,尤其是主流精密減速器製造企業成為產業鏈龍頭
減速器、伺服係統和控製器是工業機器人的三大核心零部件,共占據了工業機器人整機產品約70%的成本,並直接決定了工業機器人的性能、可(ke)靠(kao)性(xing)和(he)負(fu)荷(he)能(neng)力(li)。尤(you)其(qi)是(shi)精(jing)密(mi)減(jian)速(su)器(qi),技(ji)術(shu)壁(bi)壘(lei)最(zui)高(gao),占(zhan)據(ju)工(gong)業(ye)機(ji)器(qi)人(ren)整(zheng)機(ji)成(cheng)本(ben)的(de)比(bi)例(li)也(ye)最(zui)高(gao),約(yue)占(zhan)整(zheng)機(ji)成(cheng)本(ben)的(de)三(san)成(cheng)左(zuo)右(you)。這(zhe)說(shuo)明(ming)若(ruo)能(neng)掌(zhang)握(wo)關(guan)鍵(jian)零(ling)部(bu)件(jian)生(sheng)產(chan)的(de)核(he)心(xin)技(ji)術(shu),就(jiu)能(neng)獲(huo)得(de)更(geng)大(da)的(de)競(jing)爭(zheng)優(you)勢(shi)。
長(chang)期(qi)以(yi)來(lai),我(wo)國(guo)工(gong)業(ye)機(ji)器(qi)人(ren)零(ling)部(bu)件(jian)國(guo)產(chan)化(hua)覆(fu)蓋(gai)率(lv)不(bu)高(gao),精(jing)密(mi)傳(chuan)動(dong)技(ji)術(shu)更(geng)是(shi)由(you)少(shao)數(shu)日(ri)本(ben)企(qi)業(ye)壟(long)斷(duan)。但(dan)隨(sui)著(zhe)核(he)心(xin)零(ling)部(bu)件(jian)領(ling)域(yu)的(de)國(guo)產(chan)廠(chang)商(shang)取(qu)得(de)不(bu)同(tong)程(cheng)度(du)的(de)技(ji)術(shu)突(tu)破(po),國(guo)產(chan)化(hua)進(jin)程(cheng)正(zheng)在(zai)加(jia)速(su)。減(jian)速(su)器(qi)方(fang)麵(mian),諧(xie)波(bo)減(jian)速(su)器(qi)的(de)國(guo)產(chan)化(hua)進(jin)程(cheng)較(jiao)快(kuai),目(mu)前(qian)已(yi)有(you)綠(lv)的(de)諧(xie)波(bo)、來福諧波等國產廠商實現量產,各項主要性能指標已達到國際先進水平;RV減速器的國產化率還較低,但南通振康、雙環傳動、秦川機床、中大力德等國產廠商也已實現批量銷售。伺服係統方麵,目前具備較大規模的伺服電機自主生產能力的國產廠商已超過20家。控製器方麵,華中數控、新鬆等國產廠商,在硬件製造方麵已接近國際先進水平,隻是在底層軟件架構和核心控製算法上仍與國際品牌存在一定差距。
② 中國崛起工業機器人新勢力
在人口紅利消退、人工成本上升、政策推動刺激、企業主動求變等多重因素的驅動之下,一方麵,老牌工業機器人廠商不斷發展壯大;另一方麵,中國市場也崛起了不少工業機器人新勢力。比如,在並聯機器人領域,就湧現出了李群自動化、勃肯特、華盛控、翼菲自動化、辰星(天津)自動化、瑞思等國產廠商,並占據了國內並聯機器人市場的主要份額。在協作機器人領域,也活躍著了節卡機器人、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、鎂伽機器人等新銳廠商;此外,格力、大族激光也已入局協作機器人領域。在移動機器人領域,近年來則湧現了包括斯坦德機器人、極智嘉、迦智科技、仙工智能、優艾智合、嘉騰、靈動科技、隆博科技、海康機器人等眾多新銳廠商。
③ 工業機器人主流廠商的製造模式和產品定位存差異
在(zai)製(zhi)造(zao)模(mo)式(shi)上(shang),發(fa)那(na)科(ke)一(yi)直(zhi)堅(jian)持(chi)在(zai)日(ri)本(ben)製(zhi)造(zao)工(gong)業(ye)機(ji)器(qi)人(ren)本(ben)體(ti),雖(sui)然(ran)在(zai)中(zhong)國(guo)也(ye)建(jian)有(you)工(gong)廠(chang),但(dan)主(zhu)要(yao)從(cong)事(shi)工(gong)業(ye)機(ji)器(qi)人(ren)係(xi)統(tong)集(ji)成(cheng)的(de)研(yan)發(fa)與(yu)製(zhi)造(zao),其(qi)日(ri)本(ben)總(zong)部(bu)維(wei)持(chi)了(le)大(da)批(pi)量(liang)、係列化以及標準化的生產模式,從而也實現了用機器人裝配機器人。其它部分工業機器人主流廠商,比如庫卡、川chuan崎qi等deng,其qi在zai中zhong國guo的de工gong廠chang除chu了le從cong事shi工gong業ye機ji器qi人ren係xi統tong集ji成cheng的de研yan發fa與yu製zhi造zao,也ye從cong事shi工gong業ye機ji器qi人ren本ben體ti製zhi造zao,且qie更geng多duo采cai用yong按an訂ding單dan生sheng產chan,以yi及ji人ren機ji結jie合he、人機協作的製造模式,多種型號機器人在一條生產線上混流進行生產和裝配。
不過,“機器人製造機器人”的製造模式,如今也被越來越多的工業機器人廠商所采用。比如,位於沈陽的新鬆智慧產業園C4車間,就已實現用機器人生產機器人。2020年工博會上,協作機器人廠商遨博智能將一條智能柔性生產線搬上展台,展示了如何用協作機器人生產協作機器人。ABB於上海投資建設的機器人“未來工廠”,建成投產後也將實現機器人生產機器人。

博智能柔性生產線
在產品定位上,工業機器人廠商也存在差異。比如,ABB推出了雙臂協作機器人,但庫卡就沒有推出此類產品。部分工業機器人主流廠商,如ABB、發那科、庫卡、新鬆等,已基本實現工業機器人類型的全覆蓋;但也有一部分工業機器人廠商,則專注於特定領域及市場,比如博力實(BLIZX)專注於並聯機器人,優傲(Universal Robots)專注於協作機器人,三菱電機則專注於中小型機器人市場等等。
④工業機器人係統集成商發展迅速
工gong業ye機ji器qi人ren係xi統tong集ji成cheng位wei於yu工gong業ye機ji器qi人ren產chan業ye鏈lian的de下xia遊you,主zhu要yao麵mian向xiang終zhong端duan用yong戶hu及ji市shi場chang應ying用yong,根gen據ju不bu同tong的de應ying用yong場chang景jing和he用yong途tu以yi及ji客ke戶hu的de需xu求qiu,針zhen對dui性xing地di進jin行xing係xi統tong集ji成cheng和he軟ruan件jian二er次ci開kai發fa。而er由you於yu係xi統tong集ji成cheng的de規gui模mo要yao遠yuan遠yuan大da於yu本ben體ti市shi場chang,技ji術shu壁bi壘lei也ye相xiang對dui較jiao低di,且qie具ju備bei本ben土tu化hua服fu務wu競jing爭zheng優you勢shi,因yin此ci國guo內nei企qi業ye紛fen紛fen湧yong入ru係xi統tong集ji成cheng領ling域yu,工gong業ye機ji器qi人ren係xi統tong集ji成cheng商shang發fa展zhan非fei常chang迅xun速su。有you數shu據ju顯xian示shi,中zhong國guo工gong業ye機ji器qi人ren廠chang商shang已yi近jin5000家,而工業機器人係統集成商的數量最多,占比超過65%。而這其中,也湧現出了一批綜合實力較強的工業機器人係統集成商,如博眾精工、先導智能、均普工業自動化、博實自動化、天奇自動化、明珞裝備、瀚川智能等。隨著製造企業數字化轉型與智能製造的需求提升,這些工業機器人係統集成商也成為智能工廠建設的中堅力量。
congxingyeyingyongtedianlaikan,gongyejiqirendejiegouleixingyuanzhuangyingyongfangshiduozhongduoyang,duojiqirendexietongyingyongchengweizhuliu,qieyingyongxingyeyuyingyongchangjingzhengzaibuduantuozhanyanshen。
① 結構類型與安裝應用方式多樣,多機器人協同應用成主流
butongxingyeyulingyuduigongyejiqirendexuqiucunzaiduoyangxingheteshuxing,daozhilegongyejiqirenzaijiegouxingshijianzhuangyingyongfangshideduoyangxing。zaijiegouleixingshang,muqiangongchangzhongyingyongdegongyejiqirenbaokuoleduoguanjiejiqiren、坐標式機器人、並聯機器人、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。
在安裝應用方式上,既有常見的立式安裝,即機器人直接在地麵安裝固定或者增加底座直接固定,通常在上下料、搬運、塗裝、焊接等場景應用;也有機器人+導dao軌gui的de安an裝zhuang方fang式shi,使shi得de工gong業ye機ji器qi人ren可ke以yi移yi動dong一yi定ding的de距ju離li從cong而er增zeng加jia活huo動dong區qu域yu,比bi如ru安an裝zhuang在zai多duo台tai機ji床chuang之zhi間jian實shi現xian一yi台tai工gong業ye機ji器qi人ren完wan成cheng多duo台tai機ji床chuang的de上shang下xia料liao;安裝在噴塗生產線使機器人的機械臂實現大尺寸工件的噴塗等;此外,還有倒掛安裝、側掛安裝,以及機械臂+AMR/AGV移動平台的安裝方式等等。

白車身噴塗工位的多機器人協同應用
此外,多機器人的協同應用也成為主流。這是因為在工廠的實際應用當中,如汽車行業的車身噴塗、焊(han)接(jie)等(deng)場(chang)景(jing),往(wang)往(wang)一(yi)個(ge)工(gong)位(wei)上(shang)需(xu)要(yao)有(you)多(duo)台(tai)機(ji)器(qi)人(ren)來(lai)協(xie)同(tong)工(gong)作(zuo)。目(mu)前(qian),工(gong)業(ye)機(ji)器(qi)人(ren)主(zhu)流(liu)廠(chang)商(shang)也(ye)紛(fen)紛(fen)推(tui)出(chu)了(le)多(duo)機(ji)器(qi)人(ren)協(xie)同(tong)應(ying)用(yong)的(de)解(jie)決(jue)方(fang)案(an)。比(bi)如(ru),在(zai)2020年nian工gong博bo會hui上shang,安an川chuan電dian機ji就jiu展zhan示shi了le商shang用yong車che白bai車che身shen焊han接jie及ji噴pen塗tu工gong位wei的de多duo機ji器qi人ren協xie同tong應ying用yong。在zai商shang用yong車che白bai車che身shen噴pen塗tu工gong位wei,安an川chuan電dian機ji展zhan示shi了le利li用yong噴pen塗tu機ji器qi人ren、開門機器人等四款不同的機器人共同完成車身的噴塗作業;而在商用車白車身的焊接工位,同樣也是在一個工位內配置多種類型的機器人,完成搬運、點焊以及弧焊作業。
② 工業機器人的應用行業與應用場景不斷拓展
工業機器人最早服務於汽車行業,經曆長期的積累,汽車行業是目前工業機器人應用範圍最廣、應ying用yong標biao準zhun與yu應ying用yong成cheng熟shu度du最zui高gao的de行xing業ye。不bu過guo,在zai通tong用yong工gong業ye的de智zhi能neng製zhi造zao需xu求qiu驅qu動dong,以yi及ji汽qi車che行xing業ye整zheng體ti下xia行xing的de背bei景jing下xia,工gong業ye機ji器qi人ren應ying用yong也ye正zheng在zai向xiang通tong用yong工gong業ye拓tuo展zhan,應ying用yong場chang景jing也ye不bu斷duan深shen化hua。在zai應ying用yong行xing業ye上shang,已yi由you汽qi車che行xing業ye迅xun速su拓tuo展zhan到dao3C電子、金屬加工、化工、橡膠、塑料以及食品加工等行業;在具體應用場景上,工業機器人的應用已包括焊接、噴塗、拋光打磨、塗膠、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yu此ci同tong時shi,工gong業ye機ji器qi人ren廠chang商shang也ye開kai始shi探tan索suo在zai特te定ding領ling域yu與yu場chang景jing的de應ying用yong,並bing推tui出chu專zhuan用yong工gong業ye機ji器qi人ren。比bi如ru,珞luo石shi機ji器qi人ren已yi在zai刀dao具ju開kai刃ren和he縫feng製zhi領ling域yu做zuo出chu了le標biao準zhun化hua解jie決jue方fang案an:在刀具製造領域,針對刀具的水磨、拋光、開刃、去毛刺等核心工藝過程,開發了自動化水磨工作站和刀具開刃工作站;在縫製領域,則推出了機器人多層厚料縫製、機器人單片縫製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,成功研製了國內首個3D縫紉機器人,既可用於汽車內飾縫紉,也可通過不同的縫紉機頭實現汽車儀表台、飛機艙門、整流罩、風電風葉層間加強等多種應用。
武漢奮進智能將目光瞄準白酒釀造的關鍵崗位——上甑,研發出“上甑機器人”,並針對不同的釀酒工藝,細化出了適用於生產濃香型、醬香型、清香型等白酒的多種型號機器人。博實自動化研發的高溫爐前作業機器人,可實現電石出爐的自動化、智能化,以及高溫、危險作業環境下的人工替代,並提高生產效率。埃斯頓也瞄準細分行業研發定製機器人,已成功開發並推出木工打孔機器人、光伏排版機器人、壓鑄專用機器人、建築行業和陶瓷行業專用機器人等專用工業機器人產品。
從技術發展特點來看,機器人智能化趨勢明顯。傳統工業機器人通過與機器視覺、力覺和觸覺等傳感器的協同應用實現智能化;協作機器人從“人機協作”走向“人機共融”;AMR、叉車AGV和箱式機器人成移動機器人領域發展重點。
① 工業機器人的智能化:與機器視覺、力覺和觸覺等傳感器的協同應用
工業機器人本身並不智能,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同應用才能夠變得更加智能。為了執行更複雜的任務,目前工業機器人廠商都在探索工業機器人與機器視覺、力覺和觸覺等傳感器的協同應用。
比如,ABB在機器人車身焊縫打磨應用中采用自適應打磨頭技術,自適應打磨頭是其近年來開發的獨立力控製打磨設備,集成了力傳感器、位wei移yi傳chuan感gan器qi和he傾qing角jiao傳chuan感gan器qi,具ju備bei軸zhou向xiang的de恒heng力li浮fu動dong功gong能neng,支zhi持chi多duo種zhong通tong信xin方fang式shi,有you效xiao提ti升sheng了le力li控kong響xiang應ying速su度du和he力li控kong精jing度du,且qie大da大da縮suo短duan了le調tiao試shi時shi間jian,已yi在zai一yi汽qi大da眾zhong和he一yi汽qi紅hong旗qi得de到dao成cheng功gong應ying用yong。華hua數shu機ji器qi人ren通tong過guo“機器人+傳感器+機構+工藝軟件包”來實現細分市場的集成創新,其各係列機器人配合周邊輔助設備、視覺/力覺等傳感、末端執行器、特定工藝編程係統,形成各類新單元,包括衝壓、焊接、磨拋、塗膠、裝配、去毛刺、植絨、碼垛、噴塗、縫紉等。而且,在傳感器領域,華數機器人也正在不斷夯實多元感知技術,如力覺感知(動力學模型、在線參數辨識)、視覺感知(深度學習物體識別、三維環境建模)、聽覺感知(語音語義識別)。
② 協作機器人從“人機協作”走向“人機共融”
目前,協作機器人的類型呈多樣化特征,既有單臂協作機器人,也有雙臂協作機器人,還有複合型協作機器人(移動協作機器人);既有多個協作機器人之間的協作,也有人機間的協作。而且,隨著機器視覺、智能傳感等技術的發展,協作機器人正向著“人機共融”的方向邁進。
“人機共融”是新一代機器人的本質特征,是全球機器人領域研發創新的主要方向。所謂“人機共融”是指人與機器人的關係由主仆關係變成合作關係,可以相互理解、相互感知、xianghubangzhu,nengzaitongyizirankongjianligongzuo,jinmidixietiao,zizhuditigaozishenjineng,zirandijiaohu,tongshibaozhenganquan。muqianyiyoubufenxiezuojiqirenchangshang,tuichugongrongjiqirenchanpin。

節卡共融係列協作機器人
比如,集萃智造協作機器人突破了多模態傳感器與碰撞檢測的信息融合的關鍵技術,可實現人機共融混合作業。節卡(JAKA)發布的All-in-one共融係列協作機器人,可實現人機共融環境中各種複雜工況條件下,機器人與現場工作人員安全共融的協作生產。
③ 移動機器人發展重點: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域的發展重點,引發了業界廣泛關注。與此同時,各主流廠商也紛紛推出相關產品。
AMR(Autonomous Mobile Robot,自主移動機器人),可以視作是傳統AGV的升級版。與傳統AGV相比,AMR無需借助磁條、導軌、二維碼等外部基礎設施,更強調機器人的自主性和靈活性,也適應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、降本增效等優勢。AMR自主移動機器人的興起,得益於SLAM(simultaneous localization and mapping,同步定位與地圖構建)技術的發展。
目前基於SLAM技術實現AMR自主導航可以分為兩類,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技術的AMR廠商,以名傲(MIR)、歐姆龍、史陶比爾WFT、斯坦德、極智嘉、優艾智合、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。相比於視覺SLAM,激光SLAM應用時間早、技術相對成熟,是目前應用的主流。然而,由於每種導航技術都有一定局限性,因此,目前AMR廠商也多是以激光SLAM或視覺SLAM導航方式為主,並融合諸如慣性導航(IMU)等其它導航方式,來實現機器人在複雜環境中的定位導航。
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,更能實現多個生產環節對接的物流運輸,不僅擅長高位倉庫、庫外收貨區、產線轉運三大場景,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並不是新概念,但在2020年卻呈現爆發之勢,包括昆船智能、杭叉智能、新鬆、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、井鬆智能、怡豐機器人、牧星智能、聯核科技、仙工智能、機科、歐鎧等主流廠商,都推出了叉車AGV產品。
除了AMR、叉車AGV之外,箱式機器人也是移動機器人領域的熱點之一。由於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(de)特(te)點(dian),可(ke)提(ti)高(gao)存(cun)儲(chu)密(mi)度(du),節(jie)省(sheng)空(kong)間(jian),進(jin)而(er)節(jie)省(sheng)倉(cang)租(zu),也(ye)更(geng)適(shi)用(yong)於(yu)大(da)部(bu)分(fen)已(yi)建(jian)倉(cang)儲(chu)的(de)情(qing)況(kuang),改(gai)造(zao)難(nan)度(du)更(geng)小(xiao),柔(rou)性(xing)和(he)兼(jian)容(rong)性(xing)更(geng)好(hao),因(yin)此(ci)也(ye)成(cheng)為(wei)各(ge)主(zhu)流(liu)廠(chang)商(shang)布(bu)局(ju)的(de)重(zhong)點(dian)。
比如,海柔創新創立伊始就專注於箱式倉儲機器人係統的研發設計,旗下庫寶係統HAIPICK作為最早研發及投入商業使用的箱式倉儲機器人係統,目前已應用於3PL(第三方物流)、鞋服、電商、電子、電力、製造、醫藥等各行業。此外,極智嘉、快倉、海康機器人、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係統及產品。

庫寶HAIPICK箱式倉儲機器人係統(圖源:海柔創新官網)
中國工業機器人產業發展與應用展望
1.中國工業機器人市場空間及前景依然廣闊
中國作為全球最大、增zeng長chang最zui快kuai的de工gong業ye機ji器qi人ren應ying用yong市shi場chang,其qi市shi場chang空kong間jian與yu前qian景jing依yi然ran廣guang闊kuo。一yi方fang麵mian,雖sui然ran近jin年nian來lai中zhong國guo市shi場chang每mei萬wan人ren機ji器qi人ren裝zhuang機ji數shu量liang正zheng逐zhu漸jian上shang升sheng,但dan在zai工gong業ye機ji器qi人ren裝zhuang機ji密mi度du上shang仍reng遠yuan遠yuan落luo後hou於yu新xin加jia坡po、韓國、日本、德de國guo等deng發fa達da國guo家jia,未wei來lai仍reng有you較jiao大da提ti升sheng空kong間jian。另ling一yi方fang麵mian,隨sui著zhe疫yi情qing進jin入ru常chang態tai化hua防fang控kong階jie段duan,製zhi造zao企qi業ye建jian設she智zhi能neng工gong廠chang的de需xu求qiu被bei激ji發fa,也ye將jiang帶dai動dong整zheng個ge工gong業ye機ji器qi人ren產chan業ye的de發fa展zhan。
2.國產化進程加速,應用向更多細分行業與領域拓展
工gong業ye機ji器qi人ren國guo產chan化hua率lv低di,一yi直zhi是shi我wo國guo工gong業ye機ji器qi人ren產chan業ye發fa展zhan所suo麵mian臨lin的de問wen題ti。近jin年nian來lai,國guo產chan廠chang商shang攻gong克ke了le工gong業ye機ji器qi人ren核he心xin零ling部bu件jian的de部bu分fen難nan題ti,取qu得de了le一yi定ding的de技ji術shu突tu破po,國guo產chan核he心xin零ling部bu件jian的de應ying用yong程cheng度du正zheng在zai提ti升sheng,國guo產chan自zi主zhu工gong業ye機ji器qi人ren的de認ren可ke度du與yu市shi場chang份fen額e也ye在zai提ti高gao,但dan未wei來lai也ye仍reng有you巨ju大da的de提ti升sheng空kong間jian。應ying用yong領ling域yu上shang,繼ji汽qi車che、3C電子行業後,衛浴陶瓷、金屬加工、家具家電等通用工業領域開始成為中國工業機器人市場主要增長點。
3.共融機器人將成未來發展方向
目mu前qian,工gong業ye機ji器qi人ren在zai靈ling活huo性xing和he智zhi能neng決jue策ce能neng力li方fang麵mian仍reng顯xian不bu足zu,這zhe主zhu要yao表biao現xian在zai感gan知zhi能neng力li較jiao弱ruo,隻zhi能neng在zai結jie構gou化hua環huan境jing中zhong執zhi行xing各ge類lei確que定ding性xing任ren務wu,因yin此ci,能neng實shi現xian機ji器qi人ren與yu環huan境jing的de共gong融rong、機器人與人之間的協同、機器人與機器人之間的共融,可自主適應複雜動態環境並協同作業的“共融機器人”也應運而生。目前,傳統工業機器人通過與機器視覺、力覺、觸覺等傳感器的協同應用,向著智能化邁進;協作機器人已開始向“人機共融”的方向邁進。可以預見,隨著機器視覺、智能傳感、雲計算等技術的發展,以及與機器人技術的結合,共融機器人將成為工業機器人未來的發展方向,並使得工業機器人更智能、更柔性化。
4.雲化機器人及工業機器人雲平台將興起
在智能製造生產場景中,需要工業機器人有自組織和協同的能力來滿足柔性生產,這就帶來了雲化機器人(機器人大腦在雲端)jigongyejiqirenyunpingtaidexuqiu。hechuantongjiqirenxiangbi,yunhuajiqirenxuyaotongguowangluolianjiedaoyunduandekongzhizhongxin,jiyuchaogaojisuannenglidepingtai,bingtongguodashujuherengongzhinengduishengchanzhizaoguochengjinxingshishiyunsuankongzhi。shijishang,rujinyiyouchangshangkaishizaiyunhuajiqirenjigongyejiqirenyunpingtaishangjinxingbuju。
比如,在雲化機器人方麵,早在2017年,華為就攜手Skymind、中國移動、達闥科技、GTI、軟銀共同推出了雲化機器人白皮書,並於同年選擇與北郵、庫卡、ABB、新鬆等多個工業機器人製造商以及科研機構合作,共同研製5G時代下的超級雲AI機器人。在工業機器人雲平台方麵,由阿裏雲牽頭實施的“智能機器人”重點專項“工業機器人雲平台”項目已於2019年底啟動;哈工智能正著力打造51CLOUD工業雲平台,定位於工業機器人一站式服務平台,除了能打通機器人環節的數據鏈路,也支持跨機器人品牌的在線數據監測、智能維保等。達闥科技發布了海睿雲端機器人操作係統(HARIX OS)。埃夫特於2020年成功登陸科創板,其募資的一部分也將用於機器人雲平台研發和產業化項目建設,致力於通過工業機器人雲平台“公有雲+私有雲+邊緣計算”混合雲架構,打造工業機器人應用生態。未來,隨著5G、AI、雲計算等技術的發展成熟,雲化機器人及工業機器人雲平台或將成為新一輪發展熱點。
5.移動機器人將繼續保持快速增長
2020年,在全球經濟下行和新冠疫情蔓延的情況下,中國移動機器人市場表現出較為強勁的發展勢頭,這主要得益於無人化風行、國(guo)家(jia)政(zheng)策(ce)推(tui)動(dong)以(yi)及(ji)應(ying)用(yong)向(xiang)多(duo)行(xing)業(ye)拓(tuo)展(zhan)等(deng)。而(er)未(wei)來(lai),中(zhong)國(guo)移(yi)動(dong)機(ji)器(qi)人(ren)仍(reng)將(jiang)繼(ji)續(xu)保(bao)持(chi)快(kuai)速(su)增(zeng)長(chang)的(de)勢(shi)頭(tou)。這(zhe)主(zhu)要(yao)是(shi)因(yin)為(wei),目(mu)前(qian)行(xing)業(ye)整(zheng)體(ti)規(gui)模(mo)仍(reng)然(ran)較(jiao)小(xiao),傳(chuan)統(tong)AGV、自主移動機器人(AMR)、叉車AGVyijixiangshijiqirendeng,rengranjiangshiweilaishichangzengchangdezhuyaoladongli。ciwai,haiwaishichangyeburonghushi,keyiyuji,weilaisuizhehaiwaiyiqingdedaokongzhi,xuqiudequedingxingjiaqiang,yejiangdaidongzhongguoyidongjiqirenchangshangdefazhan,yucitongshi,xingyelongtouchangshangdeshichangfeneyejiangjinyibutisheng。
結語
雖然中國工業機器人市場經曆了2018年和2019年連續2年的銷量下滑,但2020年nian在zai市shi場chang調tiao整zheng以yi及ji新xin冠guan疫yi情qing的de刺ci激ji下xia,製zhi造zao企qi業ye推tui進jin數shu字zi化hua轉zhuan型xing與yu智zhi能neng製zhi造zao的de需xu求qiu快kuai速su增zeng長chang,也ye使shi得de中zhong國guo工gong業ye機ji器qi人ren產chan業ye發fa展zhan與yu應ying用yong迎ying來lai複fu蘇su。在zai產chan業ye發fa展zhan上shang,國guo產chan核he心xin零ling部bu件jian廠chang商shang取qu得de技ji術shu突tu破po,工gong業ye機ji器qi人ren本ben體ti製zhi造zao崛jue起qi新xin勢shi力li,工gong業ye機ji器qi人ren係xi統tong集ji成cheng商shang發fa展zhan迅xun速su。
在行業應用上,汽車行業的工業機器人應用需求趨於穩健,通用工業市場成為工業機器人應用需求的主要增長點;與此同時,工業機器人廠商也紛紛探索在醫療、釀酒、縫製、開刃等特定行業與領域的應用,並推出專用機器人。在技術發展上,工業機器人正朝著智能化方向發展。傳統工業機器人通過力覺、視覺和觸覺等傳感器的協同應用,以執行更複雜的生產任務;協作機器人走向“人機共融“;而且在智慧物流的需求驅動下,自主移動機器人(AMR)、叉車AGV、箱式機器人成移動機器人領域發展熱點。
展zhan望wang未wei來lai,中zhong國guo工gong業ye機ji器qi人ren產chan業ye發fa展zhan與yu應ying用yong前qian景jing依yi然ran看kan好hao。這zhe主zhu要yao是shi因yin為wei中zhong國guo製zhi造zao業ye門men類lei齊qi全quan且qie規gui模mo巨ju大da,製zhi造zao業ye轉zhuan型xing升sheng級ji市shi場chang潛qian力li巨ju大da,以yi及ji後hou疫yi情qing時shi代dai製zhi造zao企qi業ye加jia快kuai實shi施shi數shu字zi化hua轉zhuan型xing與yu智zhi能neng製zhi造zao,向xiang自zi動dong化hua、數字化、智能化發展的主動性和需求快速增長。與此同時,隨著5G、人工智能、大數據、雲計算、智能傳感等新興技術與機器人技術融合發展,也將推動工業機器人向更加智能化、柔性化的方向發展。
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