协作机器人产业“大揭秘”:探索协作机器人最优配置

来源 | 高工机器人
 

据高工机器人产业研究所(GGII)不完全统计,2015-2020年,国内协作机器人市场共计47例融资案例,其中2018融资案例共14例,达到历史高点,2019年与2020年均为7例;2021年上半年,行业内共有10例融资事件,超过2020年全年融资总数。

协作机器人整体融资规模呈现增长态势。在经历了2019年的市场短暂低迷后,行业整体融资情况逐渐向好。2021年上半年,中国协作机器人融资规模突破30亿元,平均单笔融资金额突破3亿元,远超历史年份数据;从融资去向看,分化态势愈加明显,头部厂商的“吸金”能力进一步提升,预计分化态势仍将延续。

2015-2021年国内协作机器人行业融资情况(单位:亿元)

协作机器人产业“大揭秘”:探索协作机器人最优配置

数据来源:天眼查,高工机器人产业研究所(GGII)整理

注:因为部分企业的融资信息披露延后,上述数据与往年蓝皮书中的数据有出入,以当前版本为准。

热钱的持续涌入,不可避免将加速市场化的进程,市场竞争将变得更加激烈和残酷。届时,协作机器人将真正回归落地应用与价值创造。

由此,协作机器人下半场的序幕正在徐徐拉开:产品形态更加丰富,弱化概念,强化落地与应用;厂商之间的竞争不再是单一的价格竞争,更多的体现在综合实力的较量,其中包括技术、产品、渠道、资金、人才、管理、战略等多个方面;下游客户对协作机器人的认知和认可度大幅提升,行业中百台级别的大订单频现。

在此背景下,2021年12月15日(2021高工机器人年会同期),高工咨询(GGII)携手越疆科技,对《2021年协作机器人产业发展蓝皮书》(以下简称“蓝皮书”)进行全球首发。全面梳理了当前协作机器人产业现状及技术、产品特征,深入分析了下游应用场景的潜在需求,并对协作机器人产业未来进行了展望。

决胜下半场

当前,随着行业竞争的深入和技术的进步,协作机器人行业逐渐进入同质化竞争阶段。玩家多、产品丰富,但质量技术参差不齐。对此,越疆科技创始人&CEO刘培超的判断是:可落地、可复制化的场景应用创新将决定下半场商业模式落地的规模和潜力,只有在工业、商业、教育等具体行业的延伸和适配,才能在未来竞争中站稳脚跟

坚持“产品为核,创新先行,场景为王”的理念,越疆科技近年来一直在探索人机协作无限边界。

在工业领域,协作机器人凭借其灵活柔性、回报率更高的优势,已在上下料、检测、分拣、涂胶、装配、锁螺丝、插件、贴标、打磨、焊接等工艺环节中大有可为。

在教育行业,越疆科技打造易学易用的协作机器人平台,致力于职业人才培养。在编程学习、工科实践、AI教育、技能实训、科研探索等场景中,均可以看到越疆协作机器人的身影。

得益于人工智能技术的发展,协作机器人智能化得以提升,其应用领域进一步在商业和农业领域延伸,并逐步渗透进人们的日常生活中。如通过引导式编程,协作机器人捕捉与模仿记录下技师动作,可以完成泡茶、泡咖啡、调酒等任务,无人商店、煎饼果子、无人咖啡店、眼镜清洗、广告拍摄等创新模式正在释放协作机器人的增长潜能。

协作机器人还可以通过语言、行为学习与模仿钢琴家、指挥家动作,完成乐曲演奏、乐队指挥的工作等,还能进行医疗辅助、辅助按摩等操作,进行机器人采摘、采样分析、农场巡检等作业。

GGII认为,在商业服务领域,协作机器人更大的功能和价值不在于替代人,而是实现数据的互联互通。相对于工业领域的应用,协作机器人在服务领域的应用更加强调商业模式与运营能力。未来机器人在商业服务层面将有望发挥更大的价值,在万物互联的时代,机器人将充当重要的角色。

刘培超认为,协作机器人的未来是人机共融,这是行业达成的共识,也是行业所有玩家追逐的目标。“人机共融的三大关键技术是感知、交互、决策,融合AI技术的新一代智能机械臂,拥有无限延伸的场景,并将带来整个社会运行效率的跃升。”

探索协作机器人最优配置

那么,越疆的技术逻辑是什么?越疆科技苏州分公司总经理刘主福给出的答案是顺应人机共融趋势的“更安全、更易用、更高性能、更智能”,进一步诠释了轻型协作机械臂使用价值。

在感知技术上,越疆科技提出非接触式安全皮肤DOBOT SafeSkin碰前预感知主动避障的方案,并率先实现了产品化,覆盖机器人本体和末端,具有柔性皮肤、覆盖面积大、感知距离远(15cm)、响应速度快(10ms响应、100ms内实现急停)、抗干扰性强、人机协同速度高(1000mm/s)等特点,在保障人机协同安全性的同时,大大提高了生产效率。

刘主福指出,越疆的协作机器人搭载了自研的功能安全系统,采用双冗余的架构,并在传统功能安全的基础上叠加了安全皮肤功能,使得机器人的安全更进一步。

越疆的机器人功能安全设计遵循ISO/TS 15066的技术规范,经过EN ISO 10218-1:2011的安全评估,通过EN ISO13849-1:2015、EN ISO 13849-2:2012的标准测试,共计具备22项安全功能,并获得了安全认证,安全等级达到Cat.3 PLd(SIL3)。

在交互技术上,越疆科技早在2015年就推出了针对机器人领域的图形化编程,为用户提供了多线程任务、多TCP通讯、Modbus通讯以及应用工艺包的功能。越疆科技还推出了CRStudio和DobotSCStudio等控制软件,把安卓/苹果的手机平板和PC快速部署成机器人的操作终端,同时支持机器人有线手持示教器,满足不同行业示教终端需求。

越疆科技开发的DobotSDK适配了CR/MG400/M1Pro等全系列产品的二次开发,目前提供C/C++/C#/Python这四种编程语言的支持,并提供ROS,Qt,Matlab,LabVIEW,Android等平台的demo, 预编译了Windows和Linux下的动态库。

越疆科技提供的机器人虚拟仿真软件DobotSim,内置多种机械结构的运动学算法,集成了多项编程辅助、调试功能及诊断工具,用户可在虚拟环境中进行工艺节拍评估,大幅提升编程、调试、维护效率,缩短项目开发周期,快速实现各类工艺应用的部署落地。

在决策技术上,越疆科技通过振动抑制算法、最优轨迹规划、AI视觉分析、TrueMotion 动力学算法、DobotVisionStudio、动态跟随等技术让机器人实现AI共融、柔性智能。

2021年,越疆科技还推出了遥操作机器人,实现人类触觉无限延伸。通过越疆遥操作系统 Matrix.OS,机器人具有0.1N力反馈精度、4kHz触觉刷新率,基于5G技术,跟踪延时基于这些核心技术,越疆的产品逻辑是“全矩阵、建生态,更贴近用户场景”。

2021年,越疆科技重磅发布了CR3L、CR7、CR12三款协作机械臂新品,全面升级CR系列产品矩阵,以更丰富的负载和臂长选择,为制造业客户自动化升级提供了更优的方案。此外,越疆科技新增了CR3、CR10安全皮肤,也对其SCARA产品进行了柔性化升级,使其成为最小的协作机器人之一。

协作机器人产业“大揭秘”:探索协作机器人最优配置

刘主福表示:“作为行业开拓者,越疆一直专注于智能机械臂研发、应用和生产,凭借着强大的技术实力,打通一体多轴驱动、驱控一体、多机协同、主从控制、多重感知安全的架构,结合AI技术,推出0.5-16kg负载全产品矩阵,包含桌面机械臂、协作SCARA、六轴协作机械臂等产品,并通过安全皮肤、动力学算法、多重感知等自主创新技术,赋予了机器人产品更高的安全性、灵活性、易用性及稳定性,使得机器人的应用场景有了更多的拓展。”

他认为,协作机器人在传统工业领域,可以充分发挥其安全、体积小、灵活、易部署等的特点,与工业机器人市场的“共生”。协作机器人在新兴领域,比如复合机器人应用、电力、新零售等,有极大的市场空间。

近年来,越疆也在持续推进DOBOT+计划,与生态合作伙伴共同打造各行各业的柔性解决方案。目前,越疆生态环已深耕8大行业,覆盖50+工艺应用兼容20+开发平台,支持生态圈大部分配件接入。

具体来看,在工业业务上,越疆协作机械臂主要围绕着3C、半导体、家电等一些轻工业,为大部分的中小企业提供易于使用、快速部署,高性价比的机器人产品及整体解决方案,助力客户在日益增长的柔性化生产趋势下重构优势竞争力。

刘主福强调,未来在行业场景上,越疆将逐步扩大应用行业,推动细分场景深化发展,例如在医疗、农业和商业场景进一步深挖,形成多个快速增长的市场。越疆全感知协作机械臂简化导入的流程,有效降低集成成本,目前已在汽车、3C、半导体、家电、医疗、新零售等行业中发挥重要价值。

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