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2022中国协作机器人市场与应用趋势分析
来源:e-works | 作者:e-works | 发布时间: 637天前 | 4765 次浏览 | 分享到:
协作机器人可广泛应用于汽车及零部件、3C电子、半导体、新能源、家电、厨卫洁具、日化、食品饮料、医药、金属加工等行业,完成诸如设备维护、抓取和放置、上下料、工序间转运、螺丝锁付、装配、涂胶、喷涂、铆接、粘接、包装、码垛、抛光打磨、焊接、质量检测等工作。而且,随着新兴厂商企业不断涌入,下游需求持续释放,协作机器人的应用行业与应用场景也在不断拓展。

值得一提的是,2022年全年协作机器人领域亿元级融资事件表现活跃,亿元人民币以上投融资事件达到9起。其中,镁加科技宣布于2022年6月完成约3亿美元C轮融资,以及节卡机器人于2022年7月宣布完成约10亿元人民币D轮融资,创下了协作机器人领域融资金额新高。

而且,部分协作机器人厂商已于近期启动上市程序。其中,活跃于中国市场的韩国协作机器人厂商纽禄美卡(Neuromeka)已于2022年11月成功在韩国柯斯达克(KOSDAQ)上市;国产本土协作机器人厂商节卡机器人、越疆机器人已于近期启动上市辅导。

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中国协作机器人

市场发展及应用特点

协作机器人扫除了人机协作的障碍,让机器人彻底摆脱围栏的束缚,凭其开创性的产品性能和广泛的应用领域,开启了机器人发展的新时代。近年来,随着优傲机器人(Universal Robots)、斗山机器人(Doosan Robotics)、纽禄美卡(Neuromeka)等为代表的国际协作机器人厂商进入中国市场,以及国内崛起一批以节卡机器人、大族机器人、艾利特、越疆机器人等为代表的协作机器人厂商,积极布局和深耕协作机器人市场,我国协作机器人市场正处于快速发展阶段。当前,我国协作机器人市场发展及应用正呈现出以下特点:

1.产品类型多样,以六轴协作机器人最为常见

目前,市面上的协作机器人产品比较多样化。根据机器人结构以及轴数的不同,可以将协作机器人分为多种类型。从结构上来看,既有单臂协作机器人,也有双臂协作机器人。与单臂协作机器人相比,双臂协作机器人具有更高的灵活性和可操作性,通过双臂协同作业,可完成单臂不便完成的任务,可应用范围更加广泛。

图3 单臂协作机器人和双臂协作机器人(图源:大族机器人、新松)

根据轴数分类,目前协作机器人主要可分为四轴协作机器人、六轴协作机器人以及七轴协作机器人。其中,四轴协作机器人是在SCARA机器人基础上衍生出的一个品类,也被称为协作型SCARA机器人,在具备协作机器人高精度、轻便、安全可靠、操作简便等优点的同时,也具有一定成本优势。比如,慧灵科技推出的四轴Z-Arm机械臂,作为协作型SCARA机器人,将SCARA机器人的价格降低了50%以上。

六轴协作机器人最为常见也最为常用,其运动方式类似于人类手臂的运动,具备完整的自由度,能够到达空间中的任意点,具有较好的通用性,被广泛应用于各个行业中。

七轴协作机器人在六轴协作机器人的基础上增加了额外的轴,能够允许机器人躲避某些特定的目标,便于末端执行器到达特定的位置,可以更加灵活稳定地适应某些特殊工作环境。同时,冗余自由度不仅能改善协作机器人运动轨迹,规划问题,还能通过力矩分配使薄弱环节承受合理的力矩,提高协作机器人稳定性。

图4 四轴、六轴及七轴协作机器人(图源:慧灵科技、海默机器人、大族机器人)

此外,为了满足在更多场景的应用,协作机器人的种类也在不断丰富。比如,在产品负载方面,除了中小负载协作机器人产品,协作机器人厂商也纷纷推出更大和更小负载的协作机器人产品。

2.在中小负载的基础上,推出更大和更小负载的协作机器人

作为工业机器人的细分品类之一,协作机器人主打“轻量化、小型化、人机协作”。这是因为,与人类在同一个空间内一起安全地工作,是协作机器人的重中之重,协作机器人越是体积小自重轻,越是能确保安全性与空间效率。因此,在产品负载方面,早期的协作机器人负载通常小于10kg。但是,情况也在发生改变——近年来协作机器人产品也朝着更大负载和超轻负载两个方向发展。

一方面,协作机器人厂商纷纷推出更大负载的协作机器人产品。比如,丹麦优傲机器人于2022年6月发布了有效载荷达20kg的工业协作机器人UR20。作为优傲首款面向下一代的工业协作机器人产品,UR20的主要优势在于其在大幅提高了协作机器人有效负载的同时,保留了优傲机器人一直以来的灵活易用性、安全等特点,同时保持了高精度,其重复精度为±0.05mm,在点胶、焊接等高精度场景中表现出色。

图5 协作机器人UR20(图源:优傲机器人)

韩国斗山机器人(Doosan Robotics)推出的H-SERIES大负载协作机器人,负载最大可达25kg,扭矩传感器获得全球安全认证最高等级,可实现精准安全的作业。此外,国产本土协作机器人厂商包括新松、珞石、遨博、达明、泰科智能等也都推出了负载20kg及以上的协作机器人产品。比如,新松于2023年2月发布的DUCO多可大负载协作机器人GCR25-1800,有效负载可达25kg。

另一方面,超轻负载的协作机器人也在崛起。近年来,有多家厂商推出了以500g负载为代表的小型桌面协作机器人。比如,ABB推出的Yumi单臂协作机器人,日本电装(DENSO)推出的人机协作机器人COBOTTA,越疆机器人推出的轻量型协作机械臂Magician,有效负载均只有500g。

图6 ABB Yumi单臂协作机器人(图源:ABB机器人)

近年来协作机器人厂商也纷纷推出更大负载和超轻负载的协作机器人产品,主要驱动因素在于适配更多的应用场景。协作机器人的负载与其应用场景紧密相关:轻负载协作机器人(有效负载3-7kg)多用于3C电子、医疗、新零售等行业;中大负载协作机器人(有效负载7-20kg)以及超大负载协作机器人(有效负载在20kg以上)则多用于装配、搬运、码垛、包装等场景中。而超轻负载协作机器人(有效负载小于3kg)多用于分拣、点胶、涂胶、测试等场景。而且,推出更大负载和超轻负载的协作机器人,也是部分协作机器人厂商的商业策略所在。虽然近年来中国乃至全球的协作机器人销量和市场规模不断扩大,但是,从整体来看,协作机器人的出货量和市场规模仍然不大,而且也面临着与小六轴机器人等机器人产品的竞争,因此协作机器人厂商需要通过推出更大及更小负载的协作机器人产品,扩充应用场景,以提升协作机器人出货量,做大市场规模。

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