盤點(diǎn)國內(nèi)外協(xié)作機(jī)器人玩家及其產(chǎn)品對比!
目前入局機(jī)器人的企業(yè)分三類,一類擁有核心技術(shù)的創(chuàng)新型企業(yè),如優(yōu)傲、TechMan達(dá)明、AUBO傲博等,一類是傳統(tǒng)工業(yè)巨頭,如ABB、KUKA和發(fā)那科等,一類是互聯(lián)網(wǎng)企業(yè),如Google、亞馬遜等。
從市場參與者來看,目前,國內(nèi)協(xié)作機(jī)器人市場處于市場導(dǎo)入期,除TechMan達(dá)明、AUBO傲博、珞石等企業(yè)外,多數(shù)企業(yè)出貨量較小,尚未形成一個明晰的競爭格局。從產(chǎn)品價格來看,國產(chǎn)協(xié)作機(jī)器人價格因其本土化優(yōu)勢,價格要較國外便宜。2018年協(xié)作機(jī)器人市場份額如下圖:
8.1 公司簡介
8.1.1 UR-Universal Robot的壟斷地位
位于丹麥的Universal Robots和位于美國波士頓的Rethink公司,同是協(xié)作機(jī)器人的先驅(qū)。兩者發(fā)明協(xié)作機(jī)器人的時間相差不多,但是技術(shù)路線不同。UR的單臂6軸機(jī)器人在市場上很成功,每年可生產(chǎn)5K多臺。Universal的幾款機(jī)器人形式相同,只是尺寸或負(fù)載有異。
UR5六軸協(xié)作機(jī)器人是UR于2008年推出的全球首款協(xié)作機(jī)器人,有效負(fù)載5Kg,自重18Kg,臂展850mm,外接Teach Pendant控制器,支持拖動示教,UR系列機(jī)器人如圖所示。它具有編程簡單、安裝迅速、部署靈活、安全可靠等特點(diǎn),其超高的性價比讓人印象深刻。UR5采用其自主研發(fā)的Poly Scope機(jī)器人系統(tǒng)軟件,該系統(tǒng)操作簡便,容易掌握,即使沒有任何編程經(jīng)驗(yàn),也可當(dāng)場完成調(diào)試并實(shí)現(xiàn)運(yùn)行。正常情況下,UR機(jī)器人的安裝只需2~3小時,可以安裝在桌面上,也可以安裝在設(shè)備上,甚至天花板上,極大限度提升了設(shè)備的使用靈活性從而提高了生產(chǎn)效率。結(jié)構(gòu)上采用模塊化關(guān)節(jié)設(shè)計,通過監(jiān)測電機(jī)電流變化獲取關(guān)鍵的關(guān)節(jié)力信息,實(shí)現(xiàn)力反饋,從而在保證安全性的同時擺脫了力矩傳感器,生產(chǎn)成本大大降低,極大程度提高了市場競爭力。
在執(zhí)行動作和設(shè)計編程工作上,UR所配備的示教器類似于iPad,90%以上的編程工作可以通過示教器來完成。示教板完全是圖形化的界面,也是模塊化的處理,會使用智能手機(jī)的人都可以操作它。其圖形化的界面,包含360度的任何方向。機(jī)器人TCT中心點(diǎn)所找的位置也可以通過上下左右的方式來移動。如果選取自由驅(qū)動的模式,機(jī)器人可以隨著操作人員的手進(jìn)行拖動。機(jī)械手還可根據(jù)人手的速度和軌跡,模仿人手的動作,從而節(jié)省大量的時間。
8.1.2 ABB
協(xié)作機(jī)器人真正吸引機(jī)器人相關(guān)投資者的目光則是在2014年ABB公司推出“YuMi”之后。
YuMi(IRB14000)是ABB推出的全球第一款雙臂協(xié)作機(jī)器人。YuMi的設(shè)計與研發(fā)始于2009年,2015年4月德國漢諾威工業(yè)博覽會上正式面向市場發(fā)售。YuMi整體重量38Kg,單臂7軸冗余設(shè)計,有效負(fù)載0.5Kg,臂展500mm,支持拖動示教。這款機(jī)器人是一個顛覆式的創(chuàng)新產(chǎn)品。它的應(yīng)用把機(jī)器人從傳統(tǒng)的圍欄中解放出來,表明機(jī)器人可以安全地與人類并肩合作。從此,協(xié)作機(jī)器人作為一個最新的機(jī)器人種類將人與機(jī)器之間的合作帶入了一個新的時代。
YuMi專為消費(fèi)級電子產(chǎn)業(yè)設(shè)計,具有極高的精度、安全性及靈活性。每只手臂均可高效模仿人類動作,既可單獨(dú)作業(yè),也可實(shí)現(xiàn)臂與臂的協(xié)作。其末端工具速度最高可達(dá)1.5m/s,重復(fù)定位精度高達(dá)0.02mm。由于末端速度較快,YuMi在安全性方面引入了許多獨(dú)特的設(shè)計:機(jī)械臂骨骼采用輕質(zhì)鋼化鎂材料,表面包裹了柔軟的漂浮塑料。當(dāng)發(fā)生意外接觸或碰撞時,機(jī)械臂能在幾毫秒內(nèi)停止運(yùn)動,同時塑料層也能很大程度上吸收接觸力,起到減震防護(hù)作用。YuMi及單臂YuMi如下圖:
2015年初,ABB收購位于德國慕尼黑的另一家協(xié)作機(jī)器人公司Gomtec,后者有單臂機(jī)器人Roberta。Roberta是一組模塊化6軸機(jī)器人,有定制無刷電機(jī)和諧波傳動,還能附加安全傳感器和關(guān)節(jié)轉(zhuǎn)矩傳感器。承擔(dān)3公斤到5公斤的重任由Gomtec機(jī)器人來完成。
8.1.3 FANUC
2015年11月的上海工博會,F(xiàn)ANUC在中國地區(qū)正式推出全球負(fù)載最大的六軸協(xié)作機(jī)器人CR-35iA(基于傳統(tǒng)結(jié)構(gòu)的六軸協(xié)作機(jī)器人)。其自重990Kg,有效負(fù)載35Kg,臂展1813mm,外接R-30iB控制器,支持拖動示教。
CR-35iA可以說是協(xié)作機(jī)器人中的“綠巨人”。為實(shí)現(xiàn)高負(fù)載,F(xiàn)ANUC沒有采用輕量化設(shè)計,而是在傳統(tǒng)工業(yè)機(jī)器人的基礎(chǔ)上進(jìn)行了改裝升級。雖然在結(jié)構(gòu)上與傳統(tǒng)工業(yè)機(jī)器人極為相似,但CR-35i整個機(jī)身由綠色軟護(hù)罩包裹,內(nèi)置IRVision視覺系統(tǒng),同時具有意外接觸停止功能,這使得機(jī)器人能夠很好地緩和沖擊力,防止人被夾住,從而實(shí)現(xiàn)與人共享工作環(huán)境。CR-35iA不適合窄小的空間,也就不適合電子產(chǎn)品流水線,但得益于其高負(fù)載,CR-35i可協(xié)同工人完成重零件的搬運(yùn)及裝配工作,例如組裝汽車輪胎或往機(jī)床搬運(yùn)工件等。
FANUC之后進(jìn)行了輕量化產(chǎn)品補(bǔ)充.以CR-35iA為基礎(chǔ),他們陸續(xù)推出了CR-4iA、7iA及7iA/L,負(fù)載/臂展分別為4kg/550mm、7Kg/717mm以及7Kg/911mm。整個系列產(chǎn)品靈活配置,能夠充分滿足不同工況的需求,同時保持操作上的一致性。
2019年12月,F(xiàn)ANUC在日本國際機(jī)器人展覽會上首次推出新型協(xié)作機(jī)器人CRX-10iA,此次推出的新型協(xié)作機(jī)器人具備高安全性、高可靠性、便捷使用三大特點(diǎn),引領(lǐng)人機(jī)協(xié)作技術(shù)進(jìn)入了新的時代。
作為一款小型協(xié)作機(jī)器人,CRX-10iA最大負(fù)載為10kg,可達(dá)半徑1249mm,其長臂型機(jī)型CRX-10iA/L,動作可達(dá)半徑達(dá)1418mm。CRX針對小型部件的搬運(yùn)、裝配等應(yīng)用需求為用戶提供精準(zhǔn)、靈活、安全的人機(jī)協(xié)作解決方案。
機(jī)器人最高運(yùn)動速度達(dá)到1000mm/s,長臂型機(jī)型還具備手臂下翻功能,在運(yùn)行時可降低干涉區(qū)域,可以輕松取放位于機(jī)器人后面的零件。
8.1.4 川崎
不久前,日本川崎重工推出的新型協(xié)作機(jī)器人系統(tǒng)“繼承者(Successor)”吸引了許多機(jī)器人業(yè)內(nèi)人士。據(jù)介紹,該系統(tǒng)具有新開發(fā)的控制器和傳感器,可通過重現(xiàn)工程師的動作實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程協(xié)作,同時可與各種川崎機(jī)器人兼容。
8.1.5 KUKA
這家德國公司也是四大工業(yè)機(jī)器人廠商之一,其最早的協(xié)作機(jī)器人是LBR iiwa (意為輕量機(jī)器人,智能工業(yè)助手)。機(jī)器人有7個關(guān)節(jié)扭矩傳感器,這讓控制系統(tǒng)可檢測出外部施加的力;它還像人類一樣,能快速向控制器輸入信息,安全控制機(jī)器運(yùn)動。
LBR iiwa完全符合行業(yè)安全標(biāo)準(zhǔn)ISO 10218,以及新的人機(jī)協(xié)作標(biāo)準(zhǔn)ISO 12100和ISO 13849。通過編程,LBR可自動完成任務(wù),但它仍能小心地靠近物體并根據(jù)條件變化進(jìn)行調(diào)整,例如,如果一個工件沒有適當(dāng)安放,那機(jī)器人會調(diào)整其運(yùn)動序列,限制或監(jiān)控工作空間和及機(jī)器間或人機(jī)間的安全區(qū)域。
Kuka產(chǎn)品較格較貴,一般在10萬美元以上,如果便宜些會更具吸引力。
LBR iiwa七軸協(xié)作機(jī)器人是KUKA與DLR于2013年聯(lián)合推出的第五代輕型機(jī)械臂,該機(jī)器人于2014年11月上海工博會正式面向中國發(fā)布。LBR iiwa具有2種型號:LBR iiwa 7有效負(fù)載7Kg,自重約23.9Kg,臂展800mm;LBR iiwa 14有效負(fù)載14Kg,自重約29.9Kg,臂展820mm。2種機(jī)器人均外接KUKA Smart PAD控制器,支持拖動示教。與LBR iiwa類似的協(xié)作機(jī)器人有Schunk的LWA 4D以及KBee的Franka Emika,如下圖所示。
LBR iiwa專為工業(yè)設(shè)計,具有靈活、安全、靈敏、精確等特點(diǎn)。機(jī)身采用全鋁制材料,不但減輕了重量,還提高了安全性。流線型的外觀設(shè)計體現(xiàn)了力與美的結(jié)合,同時消除了由棱角帶來的擠壓與剪切所造成的安全隱患。LBR iiwa的全部7個關(guān)節(jié)均配備了高性能的集成力矩傳感器,體積小,靈敏度高.當(dāng)運(yùn)行中發(fā)生意外接觸時,iiwa能實(shí)現(xiàn)立即減速,避免傷害。精度方面,所有齒輪單元均采用系統(tǒng)化精度設(shè)計及一流的制造工藝,這使得iiwa的重復(fù)度達(dá)到±0.1mm。通過導(dǎo)入力矩信號,LBR iiwa能夠在路徑控制中實(shí)現(xiàn)獨(dú)特的平滑運(yùn)動,這也使操作者在拖動示教過程中能夠順利將機(jī)器人擺放至最佳姿態(tài)。
8.1.6?
HC10六軸協(xié)作機(jī)器人是Motoman的最新產(chǎn)品,也是其推出的第一款協(xié)作機(jī)器人,初次亮相于2015年12月的東京“2015國際機(jī)器人展”。HC10有效負(fù)載10Kg,臂展1200mm,外接YRC1000控制器,支持拖動示教。其他類似的協(xié)作機(jī)器人有ABB的Roberta、Schunk的LWA 4P、F&P Personal Robot的P-Rotot以及MABI的Speedy 6。
HC10在外形設(shè)計上無夾點(diǎn)或棱角,表面包裹了一層柔軟的藍(lán)色橡膠材料以吸收意外碰撞產(chǎn)生的接觸力。所有關(guān)節(jié)都配備了精密的力/力矩傳感器,一旦檢測到與操作者的意外接觸,機(jī)器人就會立即停止工作。除上述特點(diǎn)外,HC10的最大特色在于其具備多種工作模式?!皡f(xié)作模式”下,HC10將最大程度上保證操作者的安全,運(yùn)行速度會受到限制;當(dāng)切換至“高速工業(yè)模式”時,機(jī)械臂運(yùn)行速度將大幅提升,工作效率也將達(dá)到傳統(tǒng)工業(yè)機(jī)器人水平,因此該模式下也要采取必要的安全措施,如進(jìn)行安全區(qū)域監(jiān)測,設(shè)置防護(hù)欄等。為獲得工業(yè)機(jī)器人國際安全標(biāo)準(zhǔn)“ISO/TS 15066”的認(rèn)證,HC10正在接受評估。
8.1.7 Rethink Robotics—能否東山再起
這家波士頓公司的主力產(chǎn)品是雙臂工業(yè)機(jī)器人Baxter,它能完成一些高階任務(wù),如在產(chǎn)品線中移除有缺陷的產(chǎn)品,將完成品裝進(jìn)盒子,進(jìn)行基本的質(zhì)控檢查。Baxter基礎(chǔ)價2.5萬美元,基座,抓取器和軟硬件服務(wù)另算,使用壽命是3年,每周可工作40小時,在勞動力市場很有競爭力。
美國當(dāng)?shù)貢r間2018年10月3日美國當(dāng)?shù)鼐W(wǎng)站發(fā)布的一側(cè)簡訊:Rethink Robotics closes its doors,其在波士頓的母公司已經(jīng)關(guān)閉,在全球各地辦公室的相關(guān)員工將等待安置。這一新聞迅速引發(fā)機(jī)器人界和投資界人士的激烈討論,隨之而來的思考是,這一前瞻性甚至是顛覆性的技術(shù)是否還有向前發(fā)展的可能?市場資本是否還會對堅(jiān)持追求革命性技術(shù)創(chuàng)新的狂熱者繼續(xù)抱有耐心?
為什么優(yōu)傲誕生至今一直保持協(xié)作機(jī)器人領(lǐng)導(dǎo)者的位置?為什么Rethink存在了10年,倒在了協(xié)作機(jī)器人越來越成為趨勢的今天?
1. Rethink的失利
2008年,美國機(jī)器人制造專家,麻省理工學(xué)院計算機(jī)科學(xué)與人工智能實(shí)驗(yàn)室創(chuàng)始主任羅德尼·布魯克斯創(chuàng)建了Rethink Robotics公司,他將基于行為的人工智能理論和其在MIT人工智能實(shí)驗(yàn)室多年的研究成果和經(jīng)驗(yàn)應(yīng)用于機(jī)器人的開發(fā),不同于其他傳統(tǒng)的工業(yè)機(jī)器人,他另辟道路,旨在打造一款輕量級人形機(jī)器人,該機(jī)器人可以很容易的通過訓(xùn)練來執(zhí)行各種復(fù)雜性任務(wù),并且可以安全的和人類一起并肩工作。當(dāng)時,工業(yè)機(jī)器人都是在“圍欄”里工作的,自動化流水線上不能站人,因?yàn)椴话踩?/p>
2012年Rethink推出的Baxter產(chǎn)品,一款雙臂機(jī)器人。Baxter臂長1210mm,可帶負(fù)載2.2kg。目的是在更多場合完成復(fù)雜的工作,系統(tǒng)設(shè)計基于Linux,本身集成ROS驅(qū)動,其應(yīng)用范圍首先在教育行業(yè)獲得了推廣。Baxter彈性驅(qū)動器控制方式,可以更好的控制機(jī)械臂的執(zhí)行和反饋力,從而可以更好的控制安全。自面世來Baxter登上當(dāng)年《時代周刊》,被評為“年度最佳發(fā)明”。他在外觀上的呆萌、可愛與傳統(tǒng)工業(yè)機(jī)器人剛硬的形象形成鮮明對比,雙臂人形的設(shè)計更是拉近了與人類的心理距離;同時,他在內(nèi)部結(jié)構(gòu)上進(jìn)行大膽革新,運(yùn)用串聯(lián)彈性驅(qū)動器SEA,極大地減少機(jī)器人在發(fā)生碰撞時的力量,讓機(jī)器人更安全,工作起來更加柔順,同時,內(nèi)嵌的視覺、力感、超聲、紅外等多種模態(tài)的傳感技術(shù)的運(yùn)用使得機(jī)器人真正具備了智能。
但Baxter這種方式也帶來了一系列技術(shù)問題:首先,彈性驅(qū)動器的控制方式無法滿足機(jī)器人運(yùn)動過程中剛性,舉例來說:機(jī)器人末端抓取物體后到達(dá)預(yù)定位置,機(jī)械臂需要收縮彈性力讓機(jī)械臂靜止,但是彈性收縮需要時間,這犧牲了節(jié)拍;其次,機(jī)器人行業(yè)目前還不需要大規(guī)模的雙臂組裝的工位,大多數(shù)工位單臂就可以完成,從成本上考慮雙臂多出的一條手臂會帶來很多資金投入。
或許Rethink也看到上述劣勢,在2015年Rethink又推出了第二代智能協(xié)作機(jī)器人Sawyer。Sawyer有效載荷達(dá)4公斤(8.8磅),并具有7個自由度,伸展范圍可達(dá)1260mm。無外接控制設(shè)備,所有按鍵及顯示屏均在機(jī)器人本體上,操作靈活、簡單、直觀。單臂機(jī)器人在成本上獲得了極大的降低,這樣可以積極推廣到工業(yè)中。但是Sawyer仍然采用串聯(lián)彈性驅(qū)動器控制方式,這使得在工業(yè)使用中普遍關(guān)注的節(jié)拍和剛性問題仍然不能滿足,和UR機(jī)器人的競爭中仍然處于劣勢。而UR機(jī)器人從在2003年開始設(shè)想創(chuàng)立,到2007年原型機(jī)問世,走的技術(shù)路線和Rethink有很大不同,這種關(guān)鍵的技術(shù)路線也對公司是否能夠走的長遠(yuǎn)起了關(guān)鍵的作用。
Rethink Robotics對協(xié)作機(jī)器人見解獨(dú)到,設(shè)計新穎別致。Sawyer采用了功率和力度受限的柔性機(jī)械臂設(shè)計,每個關(guān)節(jié)都配備了高分辨率的力度傳感器以及串聯(lián)彈性驅(qū)動器。這不僅保證了安全,還極大程度提高了機(jī)械臂的柔順度及依從性,使人操作起來輕松順手。Sawyer具有極高的自適應(yīng)精確度,能夠在半結(jié)構(gòu)化的環(huán)境中有效完成公差為0.1mm的實(shí)際應(yīng)用。此外,Sawyer還擁有一個強(qiáng)大的嵌入式視覺系統(tǒng),頂部攝像頭用以獲得廣闊的視野,腕部的Cognex攝像頭配合機(jī)器人定位系統(tǒng)可實(shí)現(xiàn)機(jī)器人的實(shí)時動態(tài)定位。Sawyer最大的特點(diǎn)莫過于它那張讓人印象深刻的“臉”——置于基座上方的顯示屏,這也是Rethink Robotics最具標(biāo)志性的設(shè)計。當(dāng)用戶配置參數(shù)時,屏幕上會顯示相關(guān)信息,當(dāng)機(jī)器人開始工作時,屏幕上就會出現(xiàn)一雙“眼睛”。這雙眼睛時刻盯著當(dāng)前的工作位置,配合眉毛組成豐富的表情,界面顯示當(dāng)前工作是否順利。這種人性化的交互界面以最直觀的方式實(shí)現(xiàn)了機(jī)器人工作狀態(tài)的實(shí)時監(jiān)控,同時為枯燥的工業(yè)生產(chǎn)增添了許多樂趣。在電路板測試、物料處理、包裝以及生產(chǎn)線加載等領(lǐng)域均具備較強(qiáng)的工作能力。
Baxter和Sawyer提供了面向用戶端的開源ROS系統(tǒng),提供了豐富的機(jī)器人控制API和SDK,在全球人工智能研究應(yīng)用端和機(jī)器人教育端得到廣泛應(yīng)用,是機(jī)器學(xué)習(xí)、深度學(xué)習(xí)、腦電研究、機(jī)器人視覺、雙臂協(xié)同等研究應(yīng)用的熱門載體,包括MIT、斯坦福、清華等全球400多所高?;蜓芯繖C(jī)構(gòu)均有使用。
Scott Eckert提到Rethink曾嘗試出售公司但是市場上找不到買家。這其中存在的原因或許是Rethink目前的技術(shù)方式,已經(jīng)證明離工業(yè)客戶的需求有較大距離??v然Rethink在協(xié)作機(jī)器人領(lǐng)域有較多的專利技術(shù),但這種專利技術(shù)并不能有效的用于生產(chǎn)時,即使即使再先進(jìn)也并不能產(chǎn)生較大價值。
這樣最終遺憾的是,Rethink試圖以串聯(lián)彈性驅(qū)動器的控制方式拓展協(xié)作機(jī)器人的發(fā)展方向,無可奈何的在市場和技術(shù)路線拖累下,最終宣布關(guān)閉。
2019年世界機(jī)器人大會召開之際,Rethink又有了最新消息,在行業(yè)人士或觀望或質(zhì)疑近一年之后,官方宣布中國湖南瑞森可機(jī)器人科技有限公司與德國Rethink Robotics GmbH達(dá)成戰(zhàn)略協(xié)作并已完全擁有Baxter 品牌和技術(shù),包括Intera 5 軟件平臺,雙方將發(fā)揮各自優(yōu)勢,共同推廣和發(fā)展Rethink Robotics相關(guān)產(chǎn)品和技術(shù)。HAHN Group常務(wù)董事Philipp Unterhalt提出了復(fù)活Rethink的三步走戰(zhàn)略:
a)翻新庫存和現(xiàn)場的2400臺Rethink Robotics Sawyer機(jī)器人;
b)開發(fā)一種改進(jìn)版新型Sawyer協(xié)作機(jī)器人,實(shí)現(xiàn)噪音更小,速度更快,精度更高;
c)開發(fā)一系列具有不同有效載荷的Rethink機(jī)器人,以滿足市場需求。
在觀望Rethink是否能夠東山再起的同時,我們思考:機(jī)器人企業(yè)的成功需要的不僅僅是優(yōu)秀的技術(shù)。美國一家研究機(jī)構(gòu) CB insights 利用大數(shù)據(jù)研究了一百多家公司后列出了創(chuàng)業(yè)失敗的主要因素。居第一位的是產(chǎn)品不是市場要的 (42%),也即我們說的偽需求;其次是資源耗盡了(29%),第三是沒有一個好的團(tuán)隊(duì)(23%);第四是遇上了更強(qiáng)大的競爭對手(19%);第五是價格和成本因素(16%),也即我們所說的性價比。正如豐田研究院高級開發(fā)首席執(zhí)行官James Kuffner所說:“機(jī)器人領(lǐng)域需要大量資金、堅(jiān)定的領(lǐng)導(dǎo)力、技術(shù)力很高的員工、資源和基礎(chǔ)設(shè)施,以及出色的產(chǎn)品和市場戰(zhàn)略、完美的執(zhí)行?!边@些導(dǎo)致失敗的因素教科書里也能找到,關(guān)鍵是如何才能最大可能的減少失敗的因素、提升成功的因素。現(xiàn)實(shí)世界是殘酷的,行業(yè)、公司、團(tuán)隊(duì)和時間地點(diǎn)的不一樣也就意味著每個公司的成功之路是完全不一樣的。
8.1.8 Kinova Robotics
2015年,Kinova Robotics推出其最新款6軸帶3根手指機(jī)械臂JACO2。機(jī)械臂連桿部分采用碳纖維材料,整體重量5.2Kg,有效負(fù)載1.3Kg,臂展900mm,配備簡易遙控裝置,包括一個3自由度搖桿及7個按鍵。JACO2協(xié)作機(jī)器人主要用于服務(wù)行業(yè)及殘疾人輔助事業(yè)。服務(wù)業(yè)方面,JACO2在移動操作、醫(yī)療、物流及研究領(lǐng)域都有廣泛應(yīng)用。輕巧精致的機(jī)械臂能夠搭載于絕大多數(shù)移動平臺,其能耗較低,不會影響到平臺自身性能。機(jī)械臂的模塊化配置及驅(qū)動器的低后坐力使其能夠很好地幫助醫(yī)生進(jìn)行手術(shù)。機(jī)械臂能自動完成探測抓取操作或協(xié)助工人工作,提高工作效率,改善工作質(zhì)量。
在輔助殘疾人方面,根據(jù)全球不同地區(qū)的輪椅空間特點(diǎn),JACO2可選擇安裝在輪椅座位支架旁的合適位置。為便于移動,多數(shù)情況下控制器會安裝在輪椅的另一側(cè)。機(jī)器人可以幫助使用輪椅的殘障人士獨(dú)立完成許多日?;顒?,如吃飯、喝水、擦臉、開門、按按鈕(如電梯)、撿東西、作畫等。JAC02在全球范圍內(nèi)銷售,目前在荷蘭,已有超過150用戶利用協(xié)作機(jī)器人實(shí)現(xiàn)了獨(dú)立生活。
8.1.9 Techman
來自臺灣的協(xié)作機(jī)器人,從去年在國外開始亮相,今年的CIROS 2016第一次在國內(nèi)大型展會上亮相。
8.1.10 Franka
令人印象深刻的低價格,以及更為智能化簡單化的編程方式,官方消息是2017年春天開始出貨。
8.1.11 Life Robotics CORO
日本的協(xié)作機(jī)器人公司,其產(chǎn)品目前只針對日本本土市場出貨,獨(dú)特的本體結(jié)構(gòu)設(shè)計。
8.1.12 Kawada Industries
這家公司的機(jī)器人部門幫助開發(fā)過HRP人型機(jī)器人系列,并有Nextage雙臂工業(yè)機(jī)器人。它的機(jī)器人不僅能操作零件,還能在一個輪型底座上移動,與另一小些的移動機(jī)器人協(xié)作。
8.1.13 MRK-Systeme
是一家德國工業(yè)機(jī)器人技術(shù)整合公司,它有兩種協(xié)作軟件包,能用于KUKA的5SI低負(fù)荷機(jī)器人:Safe Guiding可用于手動移動機(jī)器人,并教它如何工作;Safe Interaction可為機(jī)器人控制系統(tǒng)提供五種人工安全功能。
8.1.14 F&P Personal Robotics
這家瑞士公司的協(xié)作機(jī)器人主打安全和功能,有情境感知能力,包裝上用的柔性材料,有控制性的力傳感器,電機(jī)扭矩可被控制器控制。它的軟件使用深度學(xué)習(xí)技術(shù),可根據(jù)人類反饋提升工作能力。F&P近期推出的P-Rob 2是一體式機(jī)器臂,基底控制PC集成了傳感器和軟件。
8.2 國產(chǎn)品牌
2017年年底,市場上出現(xiàn)了伯朗特 28500 元的六軸機(jī)器人裸機(jī);廣州啟帆 39000 元協(xié)作機(jī)器人;天太機(jī)器人 30000 元以內(nèi)的 SCARA 機(jī)器人;獵豹 29999 七軸機(jī)械手;以及慧靈科技 8000 元以內(nèi)的協(xié)作機(jī)械臂。其中伯朗特 2018 年出貨量 5129 臺,躍居國產(chǎn)機(jī)器人銷量第一。 2018 年聚友光機(jī)作為廣州啟帆下探中低端領(lǐng)域的銷售渠道之一,再次推出整機(jī)定價為 19900 元的 SCARA ;歡顏機(jī)器人在 7 月初推出出廠價為 39800元的首款協(xié)作機(jī)器人,在預(yù)定期間“買十送五”。
2014 年以前,一臺普通的 AGC 可以賣 16 萬元左右,現(xiàn)在有些企業(yè)只賣不到 4 萬元。過去國內(nèi) AGV 價格普遍為十幾萬到一百萬元不等,但如今也有企業(yè)推出了 3萬以內(nèi)的AGV 。長久以來,價格也被視作國產(chǎn)機(jī)器人的競爭優(yōu)勢,國產(chǎn)機(jī)器人低價頻現(xiàn)一定程度上有利于國產(chǎn)機(jī)器人的普及。
2015年底,由北京大學(xué)工學(xué)院先進(jìn)智能機(jī)械系統(tǒng)及應(yīng)用聯(lián)合實(shí)驗(yàn)室、北京大學(xué)高精尖中心研制的人機(jī)協(xié)作機(jī)器人WEE先后在上海工博會、深圳高交會、北京世界機(jī)器人博覽會上參展亮相,表現(xiàn)搶眼。WEE雙臂協(xié)作機(jī)器人具有高負(fù)載自重比(1:2)、全方位動態(tài)補(bǔ)償控制方法、完整的力控制策略運(yùn)用、先進(jìn)的智能人機(jī)界面等特點(diǎn)。它不僅擁有獨(dú)立自主知識產(chǎn)權(quán),還是一臺具備國際先進(jìn)水平的高帶寬、輕型、節(jié)能工業(yè)協(xié)作機(jī)器人,目前WEE正處于產(chǎn)業(yè)推廣階段。
在2015年11月的上海工博會上,我國最大的機(jī)器人產(chǎn)業(yè)化基地、機(jī)器人產(chǎn)業(yè)的龍頭企業(yè)——沈陽新松自動化股份有限公司推出了國內(nèi)首款高端7軸人機(jī)協(xié)作機(jī)器人。這款柔性多關(guān)節(jié)機(jī)器人具有快速配置、牽引示教、視覺引導(dǎo)、碰撞檢測等功能,具備高負(fù)載及低成本的有力優(yōu)勢,能夠滿足用戶對于投資回報周期短及機(jī)器人產(chǎn)品安全性、靈活性及人機(jī)協(xié)作性方面的需求。
2016年的上海工博會,大族電機(jī)攜最新產(chǎn)品Elfin六軸協(xié)作機(jī)器人精彩亮相。機(jī)械臂采用模塊化安裝,裝配快捷,控制簡單,維修方便,成本較低。其自重21Kg,額定負(fù)載5Kg,重復(fù)精度可達(dá)±0.1mm,能夠滿足生產(chǎn)需求。作為協(xié)作機(jī)器人,Elfin可配合工人工作,也可用于集成自動化產(chǎn)品線、焊接、打磨、裝配、搬運(yùn)、拾取、噴漆等工作場合,應(yīng)用靈活廣泛。
商業(yè)上,我國協(xié)作機(jī)器人成品化進(jìn)程相對較晚,但也取得了一些可喜的成果,如新松、大族、遨博、達(dá)明、珞石、節(jié)卡、艾力特等都相繼推出了自己的協(xié)作機(jī)器人。
8.2 協(xié)作機(jī)器人產(chǎn)品匯總
前面說協(xié)作機(jī)器人的一大特點(diǎn)是低成本,但實(shí)際上現(xiàn)在的協(xié)作機(jī)器人還是不夠便宜。最早的UR5國外售價35000美元,國內(nèi)大概15~16w人民幣;Rethink Sawyer在美國的售價是29000美元,國內(nèi)價格較高,現(xiàn)在看來不會低于25萬;公開售價最低的就是今年剛剛發(fā)布的Franka,但是目前看來,F(xiàn)ranka的思路可能不是靠賣硬件賺錢,而是想通過軟件來賺錢,這樣的話與前兩個沒有太大的可比性。
那我們說的低成本,要低到多少呢?就是投資回報期ROI要在6~12個月(UR宣稱它可以有6個月的ROI,但那是按照國外的工資標(biāo)準(zhǔn)來計算,在國內(nèi)16w的售價,基本要1~2年)。
以前面我們說的商業(yè)領(lǐng)域?yàn)槔?,如果把機(jī)器人用于餐飲行業(yè),目前北上廣一個普通的餐廳服務(wù)人員月薪在4000左右,一年下來餐廳的總體支出在6萬(含社保/公積金/其他)左右,即1萬美元,因此機(jī)器人的批量售價最好控制在6萬元以內(nèi)(ROI = 1年)。
這個價格對于工業(yè)機(jī)器人來講成本壓力很大,但是商業(yè)市場相對于工業(yè)市場的一個非常大的優(yōu)勢在于,它的市場空間比工業(yè)市場大很多。對于工業(yè)機(jī)器人來講,一年5000臺的出貨量已經(jīng)很高了,而這個數(shù)字對于商業(yè)機(jī)器人來說,可能都不值得一提。量上去了,價格下來就很容易?,F(xiàn)將部分協(xié)作機(jī)器人產(chǎn)品進(jìn)行分析。
競爭對手分析:單臂協(xié)作機(jī)器人
競爭對手分析:雙臂協(xié)作機(jī)器人
8.3 產(chǎn)品小結(jié)
對于一個產(chǎn)品來講,要想在市場上站穩(wěn)腳跟,性能、品牌、價格這三個方面至少要有一個具備較強(qiáng)的競爭力,否則很難在市場競爭中獲得優(yōu)勢。
對于協(xié)作機(jī)器人來說,在當(dāng)前市場上已經(jīng)有很多競品存在的情況下,如何定位自己的產(chǎn)品和目標(biāo)市場是一個值得大家認(rèn)真思考的問題。
由于協(xié)作機(jī)器人的巨大前景,國內(nèi)外機(jī)器人企業(yè)都有產(chǎn)品研制和銷售,并取得較好的市場反響。國產(chǎn)協(xié)作機(jī)器人雖然起步較晚,但是在兩年中發(fā)展中陸續(xù)出現(xiàn)了很多的產(chǎn)品,在國內(nèi),尤其是針對于電子行業(yè),國產(chǎn)協(xié)作機(jī)器人擁有著可期的商業(yè)化前景。
來源:伊頓王