近年來,工業(yè)移動(dòng)機(jī)器人備受關(guān)注。在政策頂層設(shè)計(jì)方面,工業(yè)和信息化部2021年發(fā)布的《十四五機(jī)器人產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)劃》明確指出,未來機(jī)器人的產(chǎn)品創(chuàng)新有三個(gè)方面:工業(yè)機(jī)器人、服務(wù)機(jī)器人和特種機(jī)器人。
其中,在工業(yè)機(jī)器人方面,我們將重點(diǎn)關(guān)注半導(dǎo)體行業(yè)的自動(dòng)處理、智能移動(dòng)和存儲(chǔ)等真空(清潔)機(jī)器人,以及3C、汽車零部件等領(lǐng)域的大負(fù)荷、輕、靈活、手臂、移動(dòng)等移動(dòng)操作機(jī)器人。
為了更好地滿足智能工廠對(duì)完整物流和信息流的要求,復(fù)合移動(dòng)機(jī)器人應(yīng)運(yùn)而生。4月22日下午,由中國(guó)移動(dòng)機(jī)器人(AGV/AMR)工業(yè)聯(lián)盟牽頭,由16家行業(yè)主流企業(yè)聯(lián)合編制的《工業(yè)應(yīng)用移動(dòng)機(jī)器人復(fù)合機(jī)器人技術(shù)規(guī)范》團(tuán)體標(biāo)準(zhǔn)正式發(fā)布。
該標(biāo)準(zhǔn)首次定義了復(fù)合機(jī)器人的定義和界限,構(gòu)建了一系列復(fù)合機(jī)器人術(shù)語系統(tǒng),明確了產(chǎn)品設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)和技術(shù)規(guī)范,是行業(yè)發(fā)展的前提之一。
作為領(lǐng)先單位,友愛智和聯(lián)合創(chuàng)始人兼工業(yè)物流部總經(jīng)理徐金表示,復(fù)合移動(dòng)機(jī)器人已進(jìn)入半導(dǎo)體等特定行業(yè)的爆發(fā)期,未來具有巨大的發(fā)展和應(yīng)用潛力。
智能工業(yè)物流最優(yōu)解
早在40多年前,自動(dòng)搬運(yùn)材料的自動(dòng)導(dǎo)航車就誕生在工廠里。主要采用磁導(dǎo)航,是第一代導(dǎo)航技術(shù)。可以說,這是工業(yè)物流的初始階段。
隨著導(dǎo)航和定位技術(shù)的發(fā)展和變革,以二維碼導(dǎo)航為標(biāo)志的第二代導(dǎo)航技術(shù)誕生,亞馬遜KIVA物流機(jī)器人首次使用二維碼導(dǎo)航,推動(dòng)了一批國(guó)內(nèi)電子商務(wù)企業(yè)的智能倉(cāng)庫(kù)機(jī)器人使用二維碼導(dǎo)航。
此后,出現(xiàn)了激光雷達(dá)導(dǎo)航和視覺導(dǎo)航。從行業(yè)普遍認(rèn)知來看,前兩者可分為AGV,后兩者又稱自然導(dǎo)航移動(dòng)機(jī)器人,可分為AMR。
AMR在導(dǎo)航算法的控制下,通過內(nèi)置地圖、外置激光雷達(dá)和視覺攝像頭實(shí)現(xiàn)獨(dú)立移動(dòng)和準(zhǔn)確避障。與AGV相比,AMR的主要特點(diǎn)是沒有固定的導(dǎo)航路徑,動(dòng)態(tài)規(guī)劃更加靈活。
但是AMR的優(yōu)點(diǎn),另一方面也是缺點(diǎn)。
徐金告訴獵云網(wǎng),首先,在技術(shù)問題上,環(huán)境特征的變化會(huì)影響AMR導(dǎo)航的精度和路徑。此外,由于其高靈活性,對(duì)大規(guī)模調(diào)度應(yīng)用的算法和系統(tǒng)優(yōu)化提出了更高的要求。
此外,無論是AMR還是AGV,其核心技術(shù)都是移動(dòng)的,但真正落地到工廠也涉及到物料的搬運(yùn)和搬運(yùn),不同場(chǎng)景和設(shè)備之間的存儲(chǔ)存在問題,所以往往采用定制模式。
特別是涉及邊界只能觸及生產(chǎn)線的線邊倉(cāng)庫(kù),仍需人力實(shí)施最后一米材料填充。
為了解決最后一米問題,復(fù)合移動(dòng)機(jī)器人應(yīng)運(yùn)而生。
徐金表示,復(fù)合移動(dòng)機(jī)器人主要由三部分組成:移動(dòng)底盤、機(jī)械臂和終端執(zhí)行器。它本質(zhì)上是一個(gè)平臺(tái)。這意味著復(fù)合移動(dòng)機(jī)器人具有移動(dòng)+物料移動(dòng)的功能,是解決最后一米問題的最佳解決方案。
除了單機(jī)協(xié)同,多機(jī)協(xié)同使復(fù)合移動(dòng)機(jī)器人能夠深入適應(yīng)不同的場(chǎng)景和規(guī)模應(yīng)用。
在較小的應(yīng)用場(chǎng)景中,復(fù)合移動(dòng)機(jī)器人的操作精度可達(dá)毫米,適用于高精度的應(yīng)用環(huán)境,提高良率;在較大的應(yīng)用場(chǎng)景中,復(fù)合移動(dòng)機(jī)器人可以擴(kuò)大傳統(tǒng)機(jī)械臂的操作空間,對(duì)飛機(jī)、火箭等大型物體沒有壓力。
一方面,復(fù)合移動(dòng)機(jī)器人是生產(chǎn)力工具。作為智能工廠的重要組成部分,工業(yè)物流是血液,復(fù)合移動(dòng)機(jī)器人可以真正流動(dòng)血液。另一方面,它也是替代人力勞動(dòng)的產(chǎn)物。
徐金表示,目前工廠招聘普遍困難,人工操作不一致造成的良率損害不時(shí)發(fā)生。與人工操作相比,復(fù)合移動(dòng)機(jī)器人的工作狀態(tài)持續(xù)穩(wěn)定。
在結(jié)構(gòu)上,復(fù)合機(jī)器人可以提高生產(chǎn)率,確保工藝的一致性,從而提高生產(chǎn)能力。另一方面,復(fù)合移動(dòng)機(jī)器人可以在高溫、低溫、有毒等高危環(huán)境中工作,而不是實(shí)現(xiàn)復(fù)雜操作,提高操作安全性。
浪潮已至
根據(jù)中國(guó)移動(dòng)機(jī)器人(AGV/AMR)產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟數(shù)據(jù),新戰(zhàn)略移動(dòng)機(jī)器人產(chǎn)業(yè)研究所統(tǒng)計(jì),2021年中國(guó)市場(chǎng)新增復(fù)合移動(dòng)機(jī)器人980臺(tái),同比增長(zhǎng)75%,市場(chǎng)銷售額4.1億元,同比增長(zhǎng)57.7%。
許多人稱2021年為復(fù)合移動(dòng)機(jī)器人發(fā)展的第一年。然而,在徐進(jìn)看來,事實(shí)上,從研究層面來看,該行業(yè)很早就開始進(jìn)行技術(shù)研發(fā)。早在2017年,優(yōu)愛智和等機(jī)器人制造商就開始嘗試商業(yè)化。
但2021年確實(shí)是一個(gè)時(shí)間節(jié)點(diǎn)。隨著移動(dòng)、導(dǎo)航、調(diào)度、視覺等機(jī)器人技術(shù)的沉淀,市場(chǎng)教育程度的提高,零部件本地化成本的降低,到2021年,復(fù)合移動(dòng)機(jī)器人開始在人機(jī)協(xié)同場(chǎng)景中大規(guī)模應(yīng)用,因此,我認(rèn)為更適合稱2021年為大規(guī)模登陸的第一年。
在大規(guī)模登陸的背后,越來越多的機(jī)器人制造商出現(xiàn)在這條軌道上。
從技術(shù)路線的角度來看,該行業(yè)已經(jīng)擴(kuò)展了三條不同的路徑。一是在中央調(diào)度系統(tǒng)設(shè)計(jì)中,機(jī)械臂和底盤分為兩種不同的設(shè)備,技術(shù)門檻相對(duì)較低;二是在機(jī)器人本體的機(jī)器調(diào)度系統(tǒng)中,獨(dú)立控制移動(dòng)、機(jī)械臂、視覺等部件,技術(shù)門檻高;三是直接控制復(fù)合移動(dòng)機(jī)器人的每個(gè)電機(jī)關(guān)節(jié)。
從技術(shù)儲(chǔ)備來看,市場(chǎng)主要分為三類玩家,包括自己的玩家(自己的底盤+自己的手臂)、合作玩家(自己的底盤+別的手臂/別的底盤+自己的手臂)、集成玩家(別的底盤+別的手臂)。
隨著《工業(yè)應(yīng)用移動(dòng)機(jī)器人復(fù)合機(jī)器人技術(shù)規(guī)范》集團(tuán)標(biāo)準(zhǔn)的發(fā)布,復(fù)合移動(dòng)機(jī)器人產(chǎn)業(yè)鏈上的制造商/服務(wù)提供商也將打破信息島,提供明確的產(chǎn)品定義和界限,構(gòu)建復(fù)合機(jī)器人系列產(chǎn)品的術(shù)語體系。