移動(dòng)協(xié)作機(jī)器人:能過來搭把手嗎?

很多人講復(fù)合型機(jī)器人的投資回報(bào)比低,其實(shí)并不是,由于具備抓取、移動(dòng)、檢測(cè)識(shí)別等多功能模塊,復(fù)合型機(jī)器人天生就不是為替換單一工位而生,它的價(jià)值在于那些一臺(tái)機(jī)器人取代多個(gè)人工或者多臺(tái)機(jī)器人的應(yīng)用場(chǎng)景,尤其是取消了傳送帶的孤島式柔性智造產(chǎn)線。

以十年為一個(gè)維度,從2010年開始,傳統(tǒng)多關(guān)節(jié)機(jī)器人的均價(jià)從超過30萬元猛跌至15萬元左右,scara的價(jià)格也從超7萬元降至4萬元左右,AGV的價(jià)格從均價(jià)30萬元以上跌至12萬元左右。

但是機(jī)器人的銷量依舊上不去。

這也讓大家開始思考一個(gè)問題:當(dāng)企業(yè)的投資回報(bào)比已經(jīng)接近甚至達(dá)到心里預(yù)期,那是什么制約著機(jī)器人的發(fā)展,機(jī)器人的未來方向到底在哪里?什么才是符合大家心里預(yù)期的機(jī)器人?

出現(xiàn):復(fù)合型機(jī)器人

機(jī)械臂代替的是手,AGV取代的是腳,但都過于單一,所以誕生了AGV+機(jī)械臂這種復(fù)合型機(jī)器人,期望組成1+1>2的效果。

但是這種拼湊性質(zhì)的機(jī)器人天生就帶有很大的問題,所謂成也蕭何,敗也蕭何,AGV、機(jī)械臂、相機(jī)、末端執(zhí)行器這么多的子單元代表了其具備更多的功能模塊,它能移動(dòng)、抓取、識(shí)別、檢測(cè)等等。

但同時(shí)也代表了其更高的技術(shù)難度和成本造價(jià)。

首先從技術(shù)難度上來講,復(fù)合型機(jī)器人主要由AGV、機(jī)械臂、相機(jī)、末端執(zhí)行器幾部分構(gòu)成,業(yè)內(nèi)常見的復(fù)合型機(jī)器人是集成商買來采購(gòu)不同的產(chǎn)品,進(jìn)行組裝和二次開發(fā)。這就導(dǎo)致了首先機(jī)器人的結(jié)構(gòu)較為復(fù)雜,由于各個(gè)子單位的控制器不同,其內(nèi)部通訊協(xié)議等完全不同,集成商的二次開發(fā)較為復(fù)雜。

其次,在于產(chǎn)品的價(jià)格。AGV、機(jī)械臂、視覺系統(tǒng),集成商的二次開發(fā),林林總總幾十萬還是有的,尤其是在全球產(chǎn)業(yè)鏈調(diào)整的當(dāng)下,企業(yè)對(duì)于設(shè)備投資的把控更是謹(jǐn)慎。

很多人講復(fù)合型機(jī)器人的投資回報(bào)比低,其實(shí)并不是,由于具備抓取、移動(dòng)、檢測(cè)識(shí)別等多功能模塊,復(fù)合型機(jī)器人天生就不是為替換單一工位而生,它的價(jià)值在于那些一臺(tái)機(jī)器人取代多個(gè)人工或者多臺(tái)機(jī)器人的應(yīng)用場(chǎng)景,尤其是取消了傳送帶的孤島式柔性智造產(chǎn)線,例如CNC加工機(jī)床,3C,服裝,汽車等的孤島式作業(yè)產(chǎn)線;另外,對(duì)于一些高風(fēng)險(xiǎn)環(huán)境下的人員操作,也可以用單臂或雙臂復(fù)合機(jī)器人取代。

由此可見,復(fù)合型機(jī)器人的問題不在于市場(chǎng),而在于產(chǎn)品本身。

也許正是瞄向這塊市場(chǎng),最近越來越多的協(xié)作機(jī)器人和AGV企業(yè)在復(fù)合型機(jī)器人上下功夫,例如今年4月份,節(jié)卡與快倉(cāng)簽署戰(zhàn)略合作協(xié)議,雙方將圍繞復(fù)合機(jī)器人技術(shù)展開深度合作,拓寬復(fù)合機(jī)器人在智能物流、智慧工廠等領(lǐng)域的全方位應(yīng)用。

升級(jí):移動(dòng)協(xié)作機(jī)器人

但是對(duì)于集成商或者終端企業(yè)而言,更希望找到一家能提供機(jī)械臂、AGV、視覺等一站式采購(gòu)服務(wù)的供應(yīng)商,所以就有了復(fù)合型機(jī)器人的“升級(jí)版”——移動(dòng)協(xié)作機(jī)器人。這種機(jī)器人不需要集成商再去二次開發(fā),直接用一個(gè)控制器解決所有部件,多快好省,一步到位。

復(fù)合型機(jī)器人與移動(dòng)協(xié)作機(jī)器人的區(qū)別

2020年2月4日,UR和MiR宣布將在丹麥新建一座全球最大的移動(dòng)協(xié)作機(jī)器人中心,兩家業(yè)內(nèi)領(lǐng)先企業(yè)強(qiáng)強(qiáng)聯(lián)手,瞄準(zhǔn)新市場(chǎng)、新需求。

與此同時(shí),國(guó)內(nèi)的同類型產(chǎn)品大部分屬于是AGV與機(jī)械臂的簡(jiǎn)單組合,并非移動(dòng)協(xié)作機(jī)器人。這是因?yàn)槌撕献麟p方要在某些技術(shù)難題上開誠(chéng)布公外,真正一體化設(shè)計(jì)的移動(dòng)協(xié)作機(jī)器人,對(duì)整體的控制算法要求非常高。

以終端控制為例,目前較為流行的操作方式是示教編程,也就是拖著機(jī)器人先演示一遍動(dòng)作,但是對(duì)于復(fù)合型機(jī)器人而言,并不可行。

因?yàn)楝F(xiàn)在的AGV,業(yè)內(nèi)的普遍定位精度為±5mm到10mm左右,往往只能將機(jī)械臂送到一個(gè)大概的位置,也就是說機(jī)械臂每次來的地點(diǎn)不一樣,所以集成商一般會(huì)用視覺進(jìn)行輔助定位,這大大增加了計(jì)算難度和成本。

山龍智控總經(jīng)理曾雨權(quán)講到:“我們之前為CNC車間做這種項(xiàng)目,用的是雙視覺輔助定位法,因?yàn)锳GV只能將機(jī)械臂運(yùn)送到大概的位置,但是視覺又有視野范圍,精度越高視野范圍越小。所以我們做了粗、精兩級(jí)定位。還有就是整個(gè)的流程控制需要PLC協(xié)調(diào)處理,需要對(duì)視覺和軟件進(jìn)行二次開發(fā)。”

而墨影科技作為一家專門的移動(dòng)協(xié)作機(jī)器人廠家,其移動(dòng)機(jī)器人底盤使用麥克納姆輪,能夠做到±1mm的重復(fù)定位精度。對(duì)于操作位置固定的應(yīng)用,如機(jī)床上下料、組裝等,±1mm的精度已經(jīng)滿足大部分場(chǎng)景的精度要求,此時(shí)無需視覺進(jìn)行二次定位,可直接把移動(dòng)協(xié)作機(jī)器人上的機(jī)械臂當(dāng)做固定機(jī)械臂來用,提升生產(chǎn)效率,同時(shí)為客戶省去視覺模塊的成本。

但是麥克納姆輪由于材料問題,導(dǎo)致造價(jià)、維修成本過高,而一般的本體構(gòu)造精度又難以滿足,所以工業(yè)場(chǎng)景還在等待技術(shù)突破。

分支:大型類人型服務(wù)機(jī)器人

工業(yè)場(chǎng)景注重穩(wěn)定性,但是交互功能的突破能否讓移動(dòng)協(xié)作機(jī)器人搖身一變,未來演變成為家用大型仿人服務(wù)機(jī)器人的突破口。

高工機(jī)器人產(chǎn)業(yè)研究所(GGII)發(fā)表的《2020年移動(dòng)服務(wù)機(jī)器人行業(yè)調(diào)研分析報(bào)告》顯示,2019年中國(guó)服務(wù)機(jī)器人市場(chǎng)規(guī)模153.8億元,同比增長(zhǎng)36.1%;2013~2019年,中國(guó)服務(wù)機(jī)器人市場(chǎng)的年均復(fù)合增速超過30%。

而在去年召開的2019世界機(jī)器人大會(huì)上,服務(wù)機(jī)器人作為與人們?nèi)粘I钭顬槊芮邢嚓P(guān)的機(jī)器人種類,引發(fā)了大量參展觀眾的濃厚興趣。

在業(yè)內(nèi)人士看來,基于人工智能技術(shù)的升級(jí)、優(yōu)化,服務(wù)機(jī)器人產(chǎn)品類型愈加豐富,自主性不斷提升,目前,國(guó)內(nèi)服務(wù)機(jī)器人的種類,已經(jīng)由市場(chǎng)率先落地的掃地機(jī)器人、送餐機(jī)器人向情感機(jī)器人、陪護(hù)機(jī)器人、教育機(jī)器人、康復(fù)機(jī)器人、超市機(jī)器人等方向延伸,尤其是家用服務(wù)領(lǐng)域和服務(wù)對(duì)象正不斷拓展。

“現(xiàn)在,很多小型家用機(jī)器人主要還是以互動(dòng)、陪伴等功能為主,還不容易實(shí)現(xiàn)物理交互。而未來的大型仿人服務(wù)機(jī)器人,將更多地替代家中一些簡(jiǎn)單、重復(fù)的勞動(dòng)工作,真真正正地為人們的日常生活做一些事情。”優(yōu)必選科技CTO熊友軍表示。

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