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协作机器人市场新动向

来源:荣格 发布时间:2018-01-23 287
金属加工工业机器人金属成型机床其他金属材料测量及控制系统模具及冲模表面处理核心部件工业机器人整机金属切削机床
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目前不少机器人企业都在协作机器人方面发力,本文梳理了最新协作机器人市场的动向。
协作机器人(collaborative robot)是一种和人类在共同工作空间中能进行近距离互动的机器人。简单来说,协作机器人是一种从设计之初就考虑降低伤害风险,能够安全地与人类进行直接交互/接触的机器人。
 
 
传统工业机器人在工作时,受限于技术或者历史原因,为了保证安全需要采取某些措施把人类排除在工作区域外,例如汽车焊接、喷漆等工序完全不需要人的参与,因此用安全围栏围住即可。
 
但这样也有弊端,很多需要人类介入的工作就无法采用机器人来实现较高程度的自动化。协作机器人就是为了把机器人(精确)的重复性能和人类独特的技巧与能力结合起来,人类擅长解决不精确/模糊的问题,而机器人则在精度、力量和耐久性上占优。
 
近5年来,全球机器人呈指数级增长,据巴克莱银行的生产资料分析师估计,从2015年到2025年的短短10年间,协作机器人市场将从1.16亿美元增长到115亿美元。同时,Markets and Markets在2016年8月发布的一份报告中指出,从2016年至2021年,协作机器人的年均复合增长率将高达60%。到2018年,协作机器人将在机器人市场上占据30%的份额,它们将以3倍于当前机器人的工作效率服务各行各业,并能给予人类员工安全保障。
 
目前不少机器人公企业都在协作机器人方面发力,本文梳理了最新协作机器人市场的动向。
 
 
Rethink Robotics 获 1800 万美元 E 轮融资
1 月 5 日,机器人初创企业 Rethink Robotics 宣布获得 1800 万美元 E 轮融资,由私募股权公司 Adveq 领投,现有投资者 Jeff Bezos 的投资公司 Bezos Expeditions、CRV、Highland Capital Partners、高盛和 GE Ventures 参投。公司计划利用本轮融资进一步推进全球扩张计划,并开发新产品。
 
Rethink Robotics 创立于 2008 年,总部位于波士顿,由 iRobot 联合创始人 Rodney Brooks 创立而成,致力于为生产和研发场合开发智能协作机器人。公司帮助生产商集成高效运作员工队伍,将可训练、安全并具成本效益的机器人与熟练劳动力相结合。让机器人与人并肩工作,负责各自擅长的工作,从而最大限度利用资源。利用 Rethink 的机器人技术,生产商可以提高灵活度、降低成本,从而促进持续创新,提高可持续性竞争优势。
 
公司开发的 Baxter Research Robot 能够为学术和企业研发环境提供一个类人机器人平台,集成传感器和一个开放的软件开发套件,用于创建自定义应用程序。北美最大的电力电容制造商之一 Cornell Dubilier 购买了 Rethink 的 Baxter 机器人负责抓取任务并利用公司专利技术进行定制开发,检测零部件等。
 
虽然 Brooks 在 2015 年曾经表示公司将坚持初心,开发技术推动美国制造业的再次增长,但现在全球生产企业,尤其是那些位于中国的生产企业已经成为 Rethink 的重要客户。他当时说道:“最糟糕的事情就是我们在美国创建一个市场,然后有人在其他地方推出一个竞争性产品。我们必须成为协作机器人领域的主导者。”
 
Rethink 自创立至今,获得融资总额大约为 1.3 亿美元。目前,Rethink 已经在全球拥有多个分销合作伙伴,包括中国、德国、英国、韩国和澳大利亚。使用 Rethink 机器人的生产商包括洛杉矶的 Deco Lighting、德国的 DHL 以及中国的威胜集团。
 
 
ABB与川崎开展协作机器人自动化领域合作
工业自动化与机器人领域的两家跨国企业ABB和川崎重工于去年11月宣布将联合研究协作机器人,特别是双臂协作机器人的发展。作为世界首个专注于协作机器人的合作,双方将继续独立生产和销售各自的产品,在技术研发和理念推广等领域展开合作,包括向政策制定者、非政府组织和公众普及协作自动化的优势,以及在安全、编程、通信等领域开发通用型行业解决方案。
 
作为协作自动化领域的领导企业,ABB曾推出了全球首款真正实现人机协作的双臂机器人YuMi。YuMi将人与机器人并肩合作变为现实,可以共同完成电子产品小件装配等工序。川崎重工独特的创新产品——双臂水平关节机器人(SCARA)duAro,不仅融合了丰富的行业应用知识,还能在工作中与人类安全共事。
 
双方此次合作的首个成果是一个双臂协作机器人演示工作站,于2017年11月29日至12月2日在东京举行的日本国际机器人展览会(IREX)上首次亮相。
 
 
 
大族机器人成立:协作机器人战略开棋
2017年,大族电机宣告两件大事:其一,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,王光能任大族机器人总经理;其二,重磅推出新型人机协作机器人。
 
据了解,2017年大族电机在核心零部件及自动化领域的业绩翻番,全年营收达6亿元。王光能认为,机器人和核心零部件一样,都需要扎实的软硬件研发基本功。在这方面,大族机器人有着天生的优势。目前大族机器人重新调整业务架构,其独创的新型人机协作机器人则成为明星主打产品,前景无限。王光能介绍,人机协作机器人是大族机器人的黑马产品,不仅核心部件全部自主开发,而且所有的技术路线都是独创的,其性能优势与性价比全球领先。
 
这款名为“Elfin”的人机协作机器人,采用独特的双关节模块化结构设计,方便装配和维修。外观新颖、流畅。其控制器与各关机间才用EtherCAT总线通信,在达到10KHz的控制频率下仍能有非常好的抗干扰性能。高刚度的设计使其重复精度能够达到±0.03mm,可以用于集成自动化产品线、焊接、打磨、装配、拾取、喷漆等工作场合。
 
Elfin具有“牵引示教”、“自动负载检测”和“图形化编程界面”等功能,使操作者能快速控制机器人进行自动化作业,大大降低了机器人使用的门槛。对比市场上同类的产品,Elfin机器人可以实现底座进气末端直接供气的功能,所以针对气缸或吸嘴等末端执行机构,Elfin机器人可以中空走气路,无需外走复杂的气管,装配简易,外观整洁,自动化布局方便。其次,Elfin机器人末端支持CAN/485等通信接口,能与智能相机和力控夹爪等末端执行器完美结合。此外,Elfin机器人的控制器能导入整个自动化系统的3D模型并进行动态仿真,同时能通过实时工业以太网EtherCAT对机器人本体进行控制,仿真与实际的运动完美同步。大族机器人还将Elfin机器人接口对外开放,使第三方控制器开发商可以用自己的控制器通过EtherCAT直接控制大族的机器人,并发布了通过ROS实时控制Elfin的例程源码。
 
 
 
斗山机器人科技开始量产协作机器人4款机型
斗山机器人科技(代表李炳瑞)于2017年12月20日表示,在京畿道水原市古索洞水原工业园区内修建的协作机器人工厂已竣工,并开始量产4款机型的协作机器人。该工厂总面积4451㎡,一年最多可生产2万多台。 
 
该工厂适用了提前预防操作人员错误操作的Fool Proof(指为防止人类错误操作的控制系统或控制装置设计。)设计与按不同工艺检查质量的IPT(In-Line Process Tester)程序,可生产出优质的协作机器人。尤其是,在主要工艺上人与协作机器人成品一同进行作业,可实现“机器人生产机器人”。 
 
斗山协作机器人拥有业界最高水平的碰撞检测能力,可保障与操作人员的安全协作。另外,拥有误差范围仅为0.1mm的重复精度与搭载于各轴的高性能扭距传感器,可以完成需要人类手艺的细腻工艺。根据不同机型,最多能举起15kg,最大作业半径为1.7m。 
 
斗山协作机器人首要客户日进集团计划截至2018年年末,在主要旗下公司工艺中投入协作机器人,并在此后继续扩大引进范围。自2015年产品开发阶段开始进行合作的现代汽车,最近也在审核全面引进方案。另外,电子、化妆品、食品、家具等各行各业也为引进协作机器人而进行着现场测试。 
 
随着量产开始,斗山机器人科技努力确保着韩国国内流通渠道。并计划于明年冲出韩国,进军海外市场,实现年销量1,000台以上;量产开始第五年的2022年,实现年销量9,000台以上。 
 
 
 
三菱电机将涉足协作机器人
在2017德国纽伦堡国际机械自动化展上,三菱电机(Mitsubishi Electric)推出了第一条人机协作生产线,包括一台新型工业协作机器人与没有安全隔栏的操作员一起工作。此次,三菱电机首次推出新型协作机器人MELFA,标志着该公司在人机合作(HRC)领域的发展迈出了第一步。
 
三菱电机表示,新型协作机器人与同类产品相比具有重要的差异性优势。虽然市面上一些协作机器人的精确度相较工业版本可能会降低,但是三菱电机表示,其新型协作机器人的性能特征可与该公司的工业自主机器人系列相媲美。这意味着,重复精度为±0.02毫米,尽管包含了灵敏度/扭矩传感器的误差。 展会所示的机器人模型的负载能力在5kg至 6kg之间,工作范围可达800毫米至1000毫米之间。
 
除了性能良好,三菱电机还通过技术创新解决了该款机器人的易用性,以及迄今为止所独有的控制和编程选项。可插入机器人的触屏操作终端能够提供直观界面,“教”机器人任务,而无需任何特殊的编程专业知识。示教功能包括“直接控制”模式,操作员可用手和控制力对机器人进行位置移动。 一旦设定完成,操作终端极易移除,使机器人有充分的行动自由。
 
 
 
新松推出中国首台7轴协作机器人
知名机器人大厂新松(Siasun)近日推出一款柔性多关节的机械手臂,是中国首台7轴协作机器人,手臂能360度转动,具备快速配置、牵引示教、视觉引导、碰撞检测等功能,近日在一支商业广告中,它与人类专家一起表演用太极拳过招对决,动作相当灵活。
 
据英国《每日邮报》报道,新松长达四分钟的商业广告影片一共展示了两款新的机械手臂。每款都与主人一起练习功夫技能,两个型号同样都具备七个轴,它们可以做出抬起、弯腰、轻松转身等动作。机械手臂与穿着中国传统服装大师展示经典的太极拳,互相过招,手上拿的水也不会打翻,平衡感极佳。
 
目前市面上比较传统的机械手臂,一般都具备六个自由度,前三个自由度,负责引导夹具到所需要的位置,而后三个自由度,则用来决定末端执行装置的方向。新松自行研发的此款七轴机器人,都比市面上其他的产品表现还要来得更优秀。
 
通常在三度立体空间内,一般机械手臂执行任务时,最多只需要六个自由度便足够,因为超过六个以上的自由度,会产生多余的自由度,因此一般通常不要求机械手臂具备太多自由度。
 
新松称这款机器人适用于空间有限、对精度要求高的工厂。它们可以用来进行精密组装、产品包装、抛光以及装卸。
 
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