隨著工業(yè)4.0的提出和國家智能制造2025發(fā)展規(guī)劃的頒布,中國要實現(xiàn)從制造大國向制造強國的轉(zhuǎn)變。而工業(yè)機器人在實現(xiàn)智能制造、柔性制造的過程中的角色,將變得愈發(fā)重要,這也給國內(nèi)工業(yè)機器人領(lǐng)域的協(xié)作機器人帶來發(fā)展機遇。2017年中國協(xié)作機器人銷量約4000臺,同比增73.91%,市場規(guī)模達5.7億元,占全球銷量20.8%,預(yù)計到2020年,銷量將達12000臺,市場規(guī)模突破13億元。
2014-2020年中國協(xié)作機器人銷量及同比增長走勢預(yù)測
市場未來趨勢:前景廣闊
據(jù)了解,2017年9月,國際機器人聯(lián)合會(IFR)發(fā)布了2017-2020年市場預(yù)測。其中在其主體報告中,著重強調(diào)了未來的趨勢:簡單易用、靈活、安全協(xié)作型的機器人,會更適應(yīng)中小企業(yè)和全球性企業(yè)等不同生產(chǎn)的需求的需要,成為工業(yè)機器人發(fā)展的最主要趨勢。
國內(nèi)較早進入該領(lǐng)域的新松、哈工大機器人集團、遨博、路石、大族等各大機器人企業(yè)紛紛加碼協(xié)作機器人的研發(fā)投資,并推出新品,以節(jié)卡、艾利特、揚天科技等為代表的創(chuàng)業(yè)公司也相繼獲得融資進入市場,據(jù)不完全統(tǒng)計2018年底我國協(xié)作機器人產(chǎn)業(yè)產(chǎn)能規(guī)模已過萬臺。
目前,協(xié)作機器人僅占工業(yè)機器人銷量的7%。這些機器人體積更小,擁有更多的傳感器,如果在運行時有人類或者其他物體靠近,這些特點使得協(xié)作機器人可以做出更快、更智能的反應(yīng)。因此,相比于傳統(tǒng)機器人,協(xié)作機器人的市場前景將更加廣闊。
共融協(xié)作,安全作業(yè)
機器人和人交互,必須要保證的是人類安全,碰撞檢測是協(xié)作機器人務(wù)必要達到的功能。傳統(tǒng)機器人也有碰撞檢測功能,但是傳統(tǒng)機器人碰撞檢測的目的一般是為了減少碰撞力對機器人本體的影響,避免機器人本體或者外圍設(shè)損壞。
協(xié)作機器人碰撞檢測的功能是為了解決人和機器人共融的問題。其實現(xiàn)的方式,有借助力感知皮膚,關(guān)節(jié)力矩傳感器,電流估算力反饋模型等方式。在實現(xiàn)的方式上,務(wù)必需要體現(xiàn)碰撞力的設(shè)置,以滿足不同環(huán)境下力的靈活設(shè)置。
在上述易用、靈活、安全滿足要求的前提下,可靠性是無論如何要滿足的因素。歸根接地,易用、靈活、安全是解決了操作者調(diào)試時的難題。例如,節(jié)卡的小助系列協(xié)作機器人就完美詮釋了安全靈活操作,內(nèi)置力矩反饋模塊,當(dāng)碰撞力矩達到設(shè)定的力矩上限時,機器人及時停止,避免人與其他設(shè)備受到傷害,實現(xiàn)人機安全協(xié)作。
節(jié)卡小助系列協(xié)作機器人輕盈小巧,具有安裝簡便、視覺識別,設(shè)備兼容性強等特點,超高的通過性和柔性特征,使得小助在任何生產(chǎn)環(huán)境中真正實現(xiàn)即插即用,快速布置。對于小批量、多批次、定制化、短周期等生產(chǎn)需求應(yīng)用極佳。節(jié)卡手動拖拽機器人末端到相應(yīng)點位,機械臂自主學(xué)習(xí)記憶完成編程,即使零基礎(chǔ)的應(yīng)用者也可以輕松示教,人機協(xié)作更人性化。
節(jié)卡小助系列協(xié)作機器人
卓越的硬件性能造就工業(yè)武器
協(xié)作機器人繼續(xù)由Universal主導(dǎo),它已經(jīng)從產(chǎn)品供應(yīng)商轉(zhuǎn)變?yōu)槠脚_供應(yīng)商,終端效應(yīng)器和軟件供應(yīng)商可以通過集中平臺(即Universal+)交叉并部署其產(chǎn)品。協(xié)作空間中的競爭對手正在努力使自己與眾不同,當(dāng)被問到時,他們使用一系列點來說明它們的不同之處:第七軸、便于使用、針對SME(中小企業(yè))市場、價格低廉。
一年多以來,最終用戶都可以訪問所有這些特征,并未削弱環(huán)球公司的領(lǐng)導(dǎo)地位。該公司已售出31,000臺機器人,市場份額為50%-60%。對于協(xié)作機器人來說,要實現(xiàn)超出預(yù)測的顯著增長,需要重新評估硬件。工業(yè)武器需要通過卓越的控制或觸覺傳感變得更加協(xié)作,或協(xié)作機器人需要在速度、有效負(fù)載和力感應(yīng)方面具有卓越的硬件性能。如果沒有這些創(chuàng)新,協(xié)作機器人的概念將僅限于機器管理、裝配、拾取和放置等幾個關(guān)鍵應(yīng)用。
比如配天的多機器人協(xié)同焊接,即2臺AIR6ARC弧焊機器人配合變位機進行協(xié)同焊接。多工業(yè)機器人聯(lián)動實際上是一個控制器操作多臺機器人,實現(xiàn)協(xié)同運動、節(jié)約硬件成本,并可根據(jù)實際生產(chǎn)需求對機器人的運動過程進行精準(zhǔn)控制,快速完成單個機器人無法完成的工業(yè)任務(wù)。如無夾具協(xié)作焊接、裝配以及大型、重型工件的協(xié)同搬運等。配天的多機器人協(xié)同焊接可以達到和傳統(tǒng)機器人類似的可靠性要求。
協(xié)作機器人越來越多的案例證明,也讓更多的客戶有了使用上的信心,協(xié)作機器人行業(yè)也蓬勃發(fā)展開來。在制造領(lǐng)域內(nèi),運用協(xié)作機器人延伸人的體力和智力,對至高難點工藝進行改造,以推進智能制造為主攻方向,推動制造業(yè)加速向數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化、智能化發(fā)展,實現(xiàn)制造業(yè)由大變強的歷史跨越。