在3C電子、半導體、醫療、日化品、機加工等行業(yè)的特定應用場(chǎng)景中,AGV+各類(lèi)機械臂的組合得以成熟應用,其中,機械臂包含了多關(guān)節機器人、直角坐標機器人、SCARA機器人及協(xié)作機器人等,相對而言,AGV+協(xié)作機器人(也稱(chēng)之為復合機器人)更為精細化,能夠適用更復雜、高精度的環(huán)境,備受市場(chǎng)關(guān)注。
入局企業(yè)增多 聯(lián)合開(kāi)發(fā)成趨勢
國內復合機器人的應用從2015年開(kāi)始,新松是最早推出“AGV+協(xié)作機器人”新型機器人的廠(chǎng)商,2015年其發(fā)布了一款HSCR5復合機器人,也是國內第一臺復合機器人。
第一臺復合機器人的面世讓業(yè)內看到了這種“手腳兼具”產(chǎn)品獨特的應用價(jià)值,AGV+協(xié)作機器人可快速布局于自動(dòng)化工廠(chǎng)、倉儲分揀、自動(dòng)化貨物超市等諸多場(chǎng)景,為物料的自動(dòng)搬運、物品的上下料,以及物料的分揀提供自動(dòng)化、柔性化的作業(yè)支持。
新松之后,國內一些移動(dòng)機器人廠(chǎng)商和協(xié)作機器人企業(yè)也相繼推出了相關(guān)產(chǎn)品。

表:國內主要復合機器人廠(chǎng)商(本表粗略統計,如有未完善之處,請指正?。?
復合機器人由兩大部分組成,移動(dòng)底盤(pán)和協(xié)作機器人,此前,復合機器人多以企業(yè)獨立開(kāi)發(fā)或集成商購買(mǎi)相關(guān)移動(dòng)底盤(pán)及協(xié)作機器人二次開(kāi)發(fā)為主,近幾年,移動(dòng)機器人企業(yè)與協(xié)作機器人廠(chǎng)商聯(lián)合開(kāi)發(fā)逐漸成為趨勢。當前,包括安吉智能與發(fā)那科,???、遨博和晶盛機電,節卡與快倉、迦智科技,艾利特和庫柏特等企業(yè)都先后推出了相關(guān)產(chǎn)品或簽訂了戰略合作協(xié)議。
從技術(shù)層面上來(lái)講,過(guò)去業(yè)內常見(jiàn)的AGV復合型機器人是由集成商采購不同的產(chǎn)品,進(jìn)行組裝和二次開(kāi)發(fā),這就導致了機器人的結構更加復雜,由于各個(gè)子單位的控制器不同,其內部通訊協(xié)議等完全不同,集成商的二次開(kāi)發(fā)較為復雜。從成本方面來(lái)看,AGV、機械臂、視覺(jué)系統,集成商的二次開(kāi)發(fā),林林總總算下來(lái)在成本方面并不具備優(yōu)勢。
AGV與機械臂本體間聯(lián)合開(kāi)發(fā)不但能利用各自技術(shù)、產(chǎn)品及市場(chǎng)等優(yōu)勢進(jìn)行優(yōu)勢互補,也通過(guò)及時(shí)的協(xié)商避免兩者融合過(guò)程中機器人結構與配置系統的復雜化,同時(shí)也可進(jìn)一步降低成本。
當前市場(chǎng)上的復合機器人企業(yè)基本以移動(dòng)機器人廠(chǎng)商為主,在合作開(kāi)發(fā)中一般也是移動(dòng)機器人廠(chǎng)商主導,協(xié)作機器人廠(chǎng)商配合。在共同開(kāi)發(fā)的過(guò)程中,由于移動(dòng)機器人底盤(pán)與協(xié)作機器人的通信接口并不相同,協(xié)作機器人廠(chǎng)商要根據底盤(pán)廠(chǎng)商的需求做適配性設計。而除了協(xié)作機器人與底盤(pán)之間的通信接口不同外,不同協(xié)作機器人廠(chǎng)商的接口也各不相同,這也是當前移動(dòng)機器人在采購不同廠(chǎng)家的協(xié)作機器人面臨的主要問(wèn)題。因此,未來(lái)復合機器人要想實(shí)現規?;纳a(chǎn)及應用,通信接口的一定要實(shí)現標準化,目前,聯(lián)盟也在和各成員企業(yè)一起探索建立相關(guān)標準,推動(dòng)行業(yè)應用加速。
市場(chǎng)尚在培育,半導體行業(yè)應用較多
“手腳齊全”具備抓取、移動(dòng)、檢測識別等多功能模塊,AGV復合型機器人天生就不是為替換單一工位而生,它的價(jià)值在于那些一臺機器人取代多個(gè)人工或者多臺機器人的應用場(chǎng)景,尤其是取消了傳送帶的孤島式柔性智造產(chǎn)線(xiàn)。另外,對于一些高風(fēng)險環(huán)境下的人員操作,也可以用單臂或雙臂AGV復合機器人取代。
但目前而言,復合機器人應用的行業(yè)并不多,主要集中在半導體領(lǐng)域。目前,松下、西門(mén)子、富士通、環(huán)旭電子、華通科技、晶元光電等半導體企業(yè),都將相關(guān)的AGV機器人應用到了生產(chǎn)中。半導體行業(yè)對于精細化操作更為嚴苛,且大都是高科技前沿企業(yè),無(wú)論是規模還是銷(xiāo)售利潤都更能支持這一產(chǎn)品,但其他行業(yè)應用仍然在小規模探索當中。
技術(shù)、成本及市場(chǎng)認知度等各方面原因導致了目前復合機器人應用面尚未完全拓展開(kāi),但經(jīng)過(guò)一定時(shí)間的市場(chǎng)培育后,相信也將會(huì )迎來(lái)爆發(fā)。
市場(chǎng)培育離不開(kāi)行業(yè)企業(yè)的推動(dòng),近幾年,國內也涌現了一批具有代表性的復合機器人廠(chǎng)商,在技術(shù)、產(chǎn)品及應用方面走在行業(yè)前列,不斷推動(dòng)市場(chǎng)對產(chǎn)品認知度的提高。
新松機器人:國內復合機器人首創(chuàng )者
新松2015年推出了首款復合機器人,這也是國內第一款復合機器人,該款產(chǎn)品集合了智能移動(dòng)機器人、協(xié)作機器人等工作單元,采用視覺(jué)誤差補償等技術(shù),滿(mǎn)足了企業(yè)智能化數字車(chē)間對整個(gè)機械結構運動(dòng)精度的苛刻要求,解決了因多個(gè)運動(dòng)單元的誤差累積而造成精度不達標的問(wèn)題,極大地拓展了協(xié)作機器人的應用適應性。推出當年,就成功落地,在行業(yè)內起到一定示范作用的同時(shí)也積累了眾多的應用經(jīng)驗。
隨后,新松開(kāi)始不斷迭代更新相關(guān)產(chǎn)品并進(jìn)一步完善產(chǎn)品線(xiàn)。2018新松成功發(fā)布新一代協(xié)作復合機器人ARV01,2020年成功推出ARV02全方位復合機器人、ARV03小型復合機器人。
系列產(chǎn)品的基礎上,新松復合機器人的應用范圍也在不斷擴展,
2018年開(kāi)始,新松協(xié)作復合機器人陸續出口某東南亞半導體公司,該公司是目前國際上最大的半導體封裝測試公司之一,該公司引進(jìn)新松協(xié)作復合機器人代替原有的人工上下料方式。用戶(hù)產(chǎn)線(xiàn)上下料任務(wù)多、物料種類(lèi)豐富,采用復合機器人搬運方式大大減少了車(chē)間人員數量(減少約80%)、大大減少搬運次數(調度系統優(yōu)化最優(yōu)配送方案),提高作業(yè)準確率200%。尤其在新冠疫情期間,其他企業(yè)面臨人員不能正常到崗情況下,復合機器人在客戶(hù)的工廠(chǎng)里24小時(shí)穿梭,有效的保證了用戶(hù)的生產(chǎn)效率和經(jīng)濟效益。
目前,其系列產(chǎn)品已經(jīng)在汽車(chē)、3C、半導體、醫療等行業(yè)服務(wù)了諸多國內外一流的企業(yè),累計出貨量超過(guò)200臺。
優(yōu)艾智合:賦能半導體車(chē)間,助力企業(yè)效益提升
優(yōu)艾智合成立于2017年,在激光SLAM導航標準化移動(dòng)機器人基礎上,優(yōu)艾智合打造了系列不同形態(tài)的復合型機器人,產(chǎn)品通過(guò)集成協(xié)作機械臂與視覺(jué)模塊、末端的電動(dòng)夾持器,實(shí)現了機器人與生產(chǎn)設備準確對接,物料的精準上下料。產(chǎn)品可針對多種尺寸、多種載具抓取,比如Tray盤(pán)、彈夾、晶圓盒等;搭載的機械臂具有專(zhuān)屬的力矩反饋模塊、力控模塊,具備6個(gè)自由度,能夠適用各種復雜艱巨的作業(yè)環(huán)境。在節約車(chē)間人工、提高生產(chǎn)效率、提高信息透明度、降低機臺出錯率等方面發(fā)揮出巨大價(jià)值。
目前,優(yōu)艾智合的復合機器人在半導體行業(yè)廣泛應用,搭載優(yōu)艾智合自主研發(fā)的YouiTMS應用端系統,形成從硬件到軟件的一體化智能升級解決方案,解決半導體生產(chǎn)車(chē)間物料上下料和運輸問(wèn)題,實(shí)現車(chē)間智能化柔性生產(chǎn)與數字化管理。
2020年,優(yōu)艾智合助力某分立器件國內龍頭企業(yè)實(shí)現了黃光一體化車(chē)間自動(dòng)化升級改造,實(shí)現黃光車(chē)間三大工序機臺的自動(dòng)化上下料以及工序機臺間的物料轉運,解決現有員工上料不及時(shí)、上錯料、信息跟蹤困難的問(wèn)題。
該項目中,物料轉運系統由YouiTMS(物流管理與系統)、YouiFleet(多機調度系統)和7臺移動(dòng)操作機器人組成;YouiTMS系統對接客戶(hù)上位系統(MES系統),獲取生產(chǎn)訂單進(jìn)行排程調度,并將合并后的訂單下發(fā)給YouiFleet系統,YouiFleet調度本體集成多個(gè)物料緩存位的移動(dòng)操作機器人完成物料的轉運以及自動(dòng)上下料。通過(guò)集成協(xié)作機械臂與視覺(jué)模塊、末端的電動(dòng)夾持器,實(shí)現了機器人與生產(chǎn)設備準確對接,物料的精準上下料。該車(chē)間引入7臺移動(dòng)操作機器人節約了該車(chē)間人工白班+夜班一共20人,提高生產(chǎn)效率33.3%,提高信息透明度,降低機臺出錯率。
功夫機器人:持續復合機器人技術(shù)創(chuàng )新 豐富行業(yè)應用場(chǎng)景
功夫機器人公司成立于2017年,專(zhuān)注提供以復合移動(dòng)作業(yè)機器人(Mobile Manipulator, MM)、自主移動(dòng)機器人(Autonomous Mobile Robot、AMR)為核心的柔性生產(chǎn)與智慧物流解決方案。創(chuàng )始人周全系中國科學(xué)院博士、智能制造評審專(zhuān)家、深圳市高層次專(zhuān)業(yè)技術(shù)人才,是全球新型復合作業(yè)機器人實(shí)踐者。團隊擁有強大的AI算法和技術(shù)創(chuàng )新實(shí)力,關(guān)鍵核心技術(shù)均自研,且具有全球領(lǐng)先水準,包括自主研發(fā)智能全向AGV/AMR、AI視覺(jué)系統、機械臂控制系統、云計算指揮系統等關(guān)鍵核心產(chǎn)品。
依托多項自主知識產(chǎn)權的核心技術(shù)平臺,功夫機器人已打造了多個(gè)場(chǎng)景復合機器人產(chǎn)品。復合作業(yè)機器人(KFR-MM系列)可服務(wù)于不同類(lèi)型制程設備,實(shí)現自動(dòng)抓取多種形狀、材質(zhì)的工件快速上下料、工件移位翻轉、清洗、檢測、裝夾、分揀、數據采集等多功能一體化?!皵M人化”作業(yè)方式,為客戶(hù)智能化生產(chǎn)轉型添加“硬實(shí)力”,真正幫助客戶(hù)實(shí)現降本增效。
功夫機器人致力于將1對1自動(dòng)化裝置變成全新的1對多“人形作業(yè)“復合機器人解決方案, 賦能制造業(yè)轉型升級、推進(jìn)智能工廠(chǎng)建設。
例如,功夫機器人為國內某大型生產(chǎn)車(chē)間智能化升級項目中,用復合作業(yè)機器人替代人工上下料,云指揮系統智能派料,實(shí)現減員增效。采用AI視覺(jué)保證產(chǎn)品良品率。智能化生產(chǎn)方式提高信息透明度,實(shí)時(shí)監控生產(chǎn)狀態(tài),實(shí)時(shí)自動(dòng)匯總生產(chǎn)數據。該項目生產(chǎn)線(xiàn)已經(jīng)不間斷運行超過(guò)2萬(wàn)小時(shí),現在仍持續運行中……
目前,功夫機器人的復合作業(yè)機器人(MM)、自主移動(dòng)機器人(AGV/AMR)及系統解決方案,已經(jīng)在3C電子、機械加工、半導體等領(lǐng)域落地應用。