近年來,工業移動機器人備受關注。在政策頂層設計方面,工業和信息化部2021年發布的《十四五機器人產業發展規劃》明確指出,未來機器人的產品創新有三個方面:工業機器人、服務機器人和特種機器人。
其中,在工業機器人方面,我們將重點關注半導體行業的自動處理、智能移動和存儲等真空(清潔)機器人,以及3C、汽車零部件等領域的大負荷、輕、靈活、手臂、移動等移動操作機器人。
為了更好地滿足智能工廠對完整物流和信息流的要求,復合移動機器人應運而生。4月22日下午,由中國移動機器人(AGV/AMR)工業聯盟牽頭,由16家行業主流企業聯合編制的《工業應用移動機器人復合機器人技術規范》團體標準正式發布。
該標準首次定義了復合機器人的定義和界限,構建了一系列復合機器人術語系統,明確了產品設計標準和技術規范,是行業發展的前提之一。
作為領先單位,友愛智和聯合創始人兼工業物流部總經理徐金表示,復合移動機器人已進入半導體等特定行業的爆發期,未來具有巨大的發展和應用潛力。
智能工業物流最優解
早在40多年前,自動搬運材料的自動導航車就誕生在工廠里。主要采用磁導航,是第一代導航技術??梢哉f,這是工業物流的初始階段。
隨著導航和定位技術的發展和變革,以二維碼導航為標志的第二代導航技術誕生,亞馬遜KIVA物流機器人首次使用二維碼導航,推動了一批國內電子商務企業的智能倉庫機器人使用二維碼導航。
此后,出現了激光雷達導航和視覺導航。從行業普遍認知來看,前兩者可分為AGV,后兩者又稱自然導航移動機器人,可分為AMR。
AMR在導航算法的控制下,通過內置地圖、外置激光雷達和視覺攝像頭實現獨立移動和準確避障。與AGV相比,AMR的主要特點是沒有固定的導航路徑,動態規劃更加靈活。
但是AMR的優點,另一方面也是缺點。
徐金告訴獵云網,首先,在技術問題上,環境特征的變化會影響AMR導航的精度和路徑。此外,由于其高靈活性,對大規模調度應用的算法和系統優化提出了更高的要求。
此外,無論是AMR還是AGV,其核心技術都是移動的,但真正落地到工廠也涉及到物料的搬運和搬運,不同場景和設備之間的存儲存在問題,所以往往采用定制模式。
特別是涉及邊界只能觸及生產線的線邊倉庫,仍需人力實施最后一米材料填充。
為了解決最后一米問題,復合移動機器人應運而生。
徐金表示,復合移動機器人主要由三部分組成:移動底盤、機械臂和終端執行器。它本質上是一個平臺。這意味著復合移動機器人具有移動+物料移動的功能,是解決最后一米問題的最佳解決方案。
除了單機協同,多機協同使復合移動機器人能夠深入適應不同的場景和規模應用。
在較小的應用場景中,復合移動機器人的操作精度可達毫米,適用于高精度的應用環境,提高良率;在較大的應用場景中,復合移動機器人可以擴大傳統機械臂的操作空間,對飛機、火箭等大型物體沒有壓力。
一方面,復合移動機器人是生產力工具。作為智能工廠的重要組成部分,工業物流是血液,復合移動機器人可以真正流動血液。另一方面,它也是替代人力勞動的產物。
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發生。與人工操作相比,復合移動機器人的工作狀態持續穩定。
在結構上,復合機器人可以提高生產率,確保工藝的一致性,從而提高生產能力。另一方面,復合移動機器人可以在高溫、低溫、有毒等高危環境中工作,而不是實現復雜操作,提高操作安全性。
浪潮已至
根據中國移動機器人(AGV/AMR)產業聯盟數據,新戰略移動機器人產業研究所統計,2021年中國市場新增復合移動機器人980臺,同比增長75%,市場銷售額4.1億元,同比增長57.7%。
許多人稱2021年為復合移動機器人發展的第一年。然而,在徐進看來,事實上,從研究層面來看,該行業很早就開始進行技術研發。早在2017年,優愛智和等機器人制造商就開始嘗試商業化。
但2021年確實是一個時間節點。隨著移動、導航、調度、視覺等機器人技術的沉淀,市場教育程度的提高,零部件本地化成本的降低,到2021年,復合移動機器人開始在人機協同場景中大規模應用,因此,我認為更適合稱2021年為大規模登陸的第一年。
在大規模登陸的背后,越來越多的機器人制造商出現在這條軌道上。
從技術路線的角度來看,該行業已經擴展了三條不同的路徑。一是在中央調度系統設計中,機械臂和底盤分為兩種不同的設備,技術門檻相對較低;二是在機器人本體的機器調度系統中,獨立控制移動、機械臂、視覺等部件,技術門檻高;三是直接控制復合移動機器人的每個電機關節。
從技術儲備來看,市場主要分為三類玩家,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《工業應用移動機器人復合機器人技術規范》集團標準的發布,復合移動機器人產業鏈上的制造商/服務提供商也將打破信息島,提供明確的產品定義和界限,構建復合機器人系列產品的術語體系。