复合移动机器人的浪潮已至
近年来,工业移动机器人备受关注。在政策顶层设计方面,工业和信息化部2021年发布的《十四五机器人产业发展规划》明确指出,未来机器人的产品创新有三个方面:工业机器人、服务机器人和特种机器人。
其中,在工业机器人方面,我们将重点关注半导体行业的自动处理、智能移动和存储等真空(清洁)机器人,以及3C、汽车零部件等领域的大负荷、轻、灵活、手臂、移动等移动操作机器人。
为了更好地满足智能工厂对完整物流和信息流的要求,复合移动机器人应运而生。4月22日下午,由中国移动机器人(AGV/AMR)工业联盟牵头,由16家行业主流企业联合编制的《工业应用移动机器人复合机器人技术规范》团体标准正式发布。
该标准首次定义了复合机器人的定义和界限,构建了一系列复合机器人术语系统,明确了产品设计标准和技术规范,是行业发展的前提之一。
作为领先单位,友爱智和联合创始人兼工业物流部总经理徐金表示,复合移动机器人已进入半导体等特定行业的爆发期,未来具有巨大的发展和应用潜力。
智能工业物流最优解
早在40多年前,自动搬运材料的自动导航车就诞生在工厂里。主要采用磁导航,是第一代导航技术。可以说,这是工业物流的初始阶段。
随着导航和定位技术的发展和变革,以二维码导航为标志的第二代导航技术诞生,亚马逊KIVA物流机器人首次使用二维码导航,推动了一批国内电子商务企业的智能仓库机器人使用二维码导航。
此后,出现了激光雷达导航和视觉导航。从行业普遍认知来看,前两者可分为AGV,后两者又称自然导航移动机器人,可分为AMR。
AMR在导航算法的控制下,通过内置地图、外置激光雷达和视觉摄像头实现独立移动和准确避障。与AGV相比,AMR的主要特点是没有固定的导航路径,动态规划更加灵活。
但是AMR的优点,另一方面也是缺点。
徐金告诉猎云网,首先,在技术问题上,环境特征的变化会影响AMR导航的精度和路径。此外,由于其高灵活性,对大规模调度应用的算法和系统优化提出了更高的要求。
此外,无论是AMR还是AGV,其核心技术都是移动的,但真正落地到工厂也涉及到物料的搬运和搬运,不同场景和设备之间的存储存在问题,所以往往采用定制模式。
特别是涉及边界只能触及生产线的线边仓库,仍需人力实施最后一米材料填充。
为了解决最后一米问题,复合移动机器人应运而生。
徐金表示,复合移动机器人主要由三部分组成:移动底盘、机械臂和终端执行器。它本质上是一个平台。这意味着复合移动机器人具有移动+物料移动的功能,是解决最后一米问题的最佳解决方案。
除了单机协同,多机协同使复合移动机器人能够深入适应不同的场景和规模应用。
在较小的应用场景中,复合移动机器人的操作精度可达毫米,适用于高精度的应用环境,提高良率;在较大的应用场景中,复合移动机器人可以扩大传统机械臂的操作空间,对飞机、火箭等大型物体没有压力。
一方面,复合移动机器人是生产力工具。作为智能工厂的重要组成部分,工业物流是血液,复合移动机器人可以真正流动血液。另一方面,它也是替代人力劳动的产物。
徐金表示,目前工厂招聘普遍困难,人工操作不一致造成的良率损害不时发生。与人工操作相比,复合移动机器人的工作状态持续稳定。
在结构上,复合机器人可以提高生产率,确保工艺的一致性,从而提高生产能力。另一方面,复合移动机器人可以在高温、低温、有毒等高危环境中工作,而不是实现复杂操作,提高操作安全性。
浪潮已至
根据中国移动机器人(AGV/AMR)产业联盟数据,新战略移动机器人产业研究所统计,2021年中国市场新增复合移动机器人980台,同比增长75%,市场销售额4.1亿元,同比增长57.7%。
许多人称2021年为复合移动机器人发展的第一年。然而,在徐进看来,事实上,从研究层面来看,该行业很早就开始进行技术研发。早在2017年,优爱智和等机器人制造商就开始尝试商业化。
但2021年确实是一个时间节点。随着移动、导航、调度、视觉等机器人技术的沉淀,市场教育程度的提高,零部件本地化成本的降低,到2021年,复合移动机器人开始在人机协同场景中大规模应用,因此,我认为更适合称2021年为大规模登陆的第一年。
在大规模登陆的背后,越来越多的机器人制造商出现在这条轨道上。
从技术路线的角度来看,该行业已经扩展了三条不同的路径。一是在中央调度系统设计中,机械臂和底盘分为两种不同的设备,技术门槛相对较低;二是在机器人本体的机器调度系统中,独立控制移动、机械臂、视觉等部件,技术门槛高;三是直接控制复合移动机器人的每个电机关节。
从技术储备来看,市场主要分为三类玩家,包括自己的玩家(自己的底盘+自己的手臂)、合作玩家(自己的底盘+别的手臂/别的底盘+自己的手臂)、集成玩家(别的底盘+别的手臂)。
随着《工业应用移动机器人复合机器人技术规范》集团标准的发布,复合移动机器人产业链上的制造商/服务提供商也将打破信息岛,提供明确的产品定义和界限,构建复合机器人系列产品的术语体系。
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