協作機器人市場解析及史上最全公司產品盤點

協作機器人(Collaborativerobots)會在人類身邊協助工作,由于價格較低,適應性強而且使用方便,許多中小企業都會使用這種技術。有分析師預計,協同工作機器人在未來幾年會有很大的增長。

協作機器人的興起也有多個原因:在空間有限的生產線上能被直接裝在人類身邊;價格適中且易于訓練;靈活性強,能處理小批量重復性的工作,和部分挑戰性工作。

工業機器人一般有嚴格的工作區別,以免傷到人類;服務型機器人在工作時則靈活得多;協作機器人的尺寸和形狀多樣,集成了傳感器,外形上也會軟化處理以保證安全,降低沖撞、擠壓和旋轉時的風險。限制了力量的關節是協作機器人最大的安全特征,可根據沖擊情況感受力的作用,并快速作出反應。

多數專業的服務型機器人在設計上都是協作型的,所以協作機器人也并非只供企業或制作行業使用。辦公室,家庭,實驗室,倉庫,農場,配送中心,醫院等地都在用服務型機器人協助工作。協作機器人應用很廣,但現在多限于材料運輸,裝配和包裝等,它們也能做一些安放、計算和檢查類工作,隨著使用越來越多,用途也會增加。

218

 增長潛力

根據MIT研究人員在BMW工廠的一項研究,人類與協作機器人共同工作效率會比人或機器單獨工作要高,而且能減少85%的工作空閑時間。

現在,協作機器人的市值僅占機器人行業的5%,但預期增長很大。事實上,市場對協作機器人及無人機的接受,被認為會顯著帶動非工業機器人的增長,而且增長程度很可能是指數級的,會在近期發生。

據預測,協作機器人從2015年到2020年會增長十倍,市值從2014年的9500萬美元漲到10億美元,而輕量級機器人會在兩年內大受歡迎,價格降到1.5到2萬美元。分析公司TechNavio預計,到2019年全球協作機器人高值的年復合增長率會是50.88%。

公司及產品

傳感器和計算成本的降低使協作機器人的價格越來越廉價,更吸引人的是它們易于使用,比大型工業機器人更容易裝配。2005年歐盟啟動中小企業機器人項目,希望提升工業效率,減少勞動密集型工種的流失。這推動了協作機器人的發展,并催生了一批協作機器人及公司。

 Rethink Robotics

這家波士頓公司的主力產品是雙臂工業機器人Baxter,它能完成一些高階任務,如在產品線中移除有缺陷的產品,將完成品裝進盒子,進行基本的質控檢查。Baxter基礎價2.5萬美元,基座,抓取器和軟硬件服務另算,使用壽命是3年,每周可工作40小時,在勞動力市場很有競爭力。

Rethink還有另一款單臂機器人Sawyer,主要用于機器維護,電路板測試和其它精細重復性工作,價格是2.9萬美元。這種機器人在亞洲很有市場。

 Universal Robots

它的單臂6軸機器人在市場上很成功,每年可生產5K多臺,現在有了第三個產品。Universal的三款機器人形式相同,只是尺寸我負載有異。UR3,UR5和UR10分別能抓取3,5和10KG的物體,價格則是2.3到4.5萬美元。

UR3可堆疊小型物體,進行粘合及擰緊等操作,并能使用工具,焊接并畫畫。它的工作范圍是50cm,能在較小空間內工作。Universal已經與BMW合作,在工廠中使用UR機器人,而且測試效果十分好,以至于BMW表示要翻倍增加這種低價,便捷,編程簡單的協作機器人。Teradyne在去年5月以3.5億美元

這是德國一家工業機器人技術整合公司,它有兩種協作軟件包,能用于KUKA的5SI低負荷機器人:SafeGuiding可用于手動移動機器人,并教它如何工作;SafeInteraction可為機器人控制系統提供五種人工安全功能。

 

這家瑞士公司的協作機器人主打安全和功能,有情境感知能力,包裝上用的柔性材料,有控制性的力傳感器,電機扭矩可被控制器控制。它的軟件使用深度學習技術,可根據人類反饋提升工作能力。F&P近期推出的P-Rob2是一體式機器臂,基底控制PC集成了傳感器和軟件。

 

這家德國公司開發有APAS系列協作機器人,已經安裝了50個,主要用于內部動作。它在安全上主要由特殊的傳感皮膚和軟件控制實現,操作訓練可在示教器上的圖形界面上完成。另外機器人還可安裝3D相機系統。APAS是第一款獲認證的輔助系統,即它可放在人類身邊工作。

ABB

它是四大全球工業機器人廠商之一,最近發布了一款兩臂協作機器人YuMi,能做一些高階工作,比如精確完成手機平板的小部件裝配。YuMi甚至能穿針引線,精度十分高。

2015年初,ABB收購協作機器人公司Gomtec,后者有單臂機器人Roberta。Roberta是一組模塊化6軸機器人,有定制無刷電機和諧波傳動,還能附加安全傳感器和關節轉矩傳感器。

 MABI Robotic

這家瑞士公司有單臂桌面機器人Speedy10,這是一款6軸輕量級機器人,易于訓練,但安全性未知。它負荷10kg,可用圖形界面控制。

 FANUC(發那科)

它家的CR-35iA是其第一款協作機器人,負荷能達到35kg,是現在能力最強的;而且使用了全面的安全措施,包括柔軟的橡膠殼,多種傳感器(視覺或3D區域傳感器)等。

CR-35iA不適合窄小的空間,也就不適合電子產品流水線,不過由于負重大,可以用在放置輪胎等人類難以勝任的苦力活。

Smokie Robotics

這家美國公司開發有單臂機器人,可配置為3到7個自由度。它家的OpenUnitRobot-1(OUR-1)使用開源結構,可快速整合進現有產品系統中,負荷5KG,適合勞動力密集的3C產品線。

OUR-2今年一季度出。

 Kuka Robot Group

這家德國公司也是四大工業機器人廠商之一,其最早的協作機器人是LBRiiwa(意為輕量機器人,智能工業助手)。機器人有7個關節扭矩傳感器,這讓控制系統可檢測出外部施加的力;它還像人類一樣第三,能快速向控制器輸入信息,安全控制機器運動。

LBRiiwa完全符合行業安全標準ISO10218,以及新的人機協作標準ISO12100和ISO13849。通過編程,LBR可自動完成任務,但它仍能小心地靠近物體并根據條件變化進行調整,例如,如果一個工件沒有適當安放,那機器人會調整其運動序列,限制或監控工作空間和及機器間或人機間的安全區域。

Kuka產品較格較貴,一般在10萬美元以上,如果便宜些會更具吸引力。

Kawada Industries

這家公司的機器人部門幫助開發過HRP人型機器人系列,并有Nextage兩臂工業機器人。它的機器人不僅能操作零件,還能在一個輪型底座上移動,與另一小些的移動機器人協作。在安全性上,它家的機器人在狀況有一個立體視覺攝像頭,通過使用低功率馬達和肘部控制,兩支手臂即使是工作時也不會隨時伸張。

 新松機器人

新松柔性多關節機器人是中國首臺7自由度協作機器人。新松柔性多關節機器人具備快速配置、牽引示教、視覺引導、碰撞檢測等功能,具備高負載及低成本的有力優勢,滿足用戶對于投資回報周期短及機器人產品安全性、靈活性及人機協作性方面的需求。特別適用于布局緊湊、精準度高的柔性化生產線,滿足精密裝配、產品包裝、打磨、檢測、機床上下料等工業操作需要。相較于市場上出現的同類七自由度協作機器人產品,基于自主研發技術,新松七自由度協作機器人在負載或成本上都優于同類產品。其極高的靈活度、精確度和安全性的產品特征,將開拓全新的工業生產方式,引領人機協作新時代。

 協作機器人的未來

隨著機器人從嚴格限定的環境中走向與人類一同工作,工作場景從繁重的工業應用發展到提供協助并增強人類的技術,越來越多的公司開始看到這種改變,他們也愿意參與其中,以免被時代拋棄。很多公司開始收購或投資機器人公司,以擴充產品和服務。

像Universal Robots這樣的公司開了個好頭,Kuka,ABB和FANUC等也會繼續處于領先地位。不過競爭會愈發激烈,在今年結束時,協作機器人的市值可能高達5億美元,那些靈活性強,易于訓練的系統會更具競爭力。

中小企業市場很龐大:全球600萬家公司,占據制造業的70%份額。許多成本較低且易用的機器人工具,都能快速應用于多數公司的制造過程,這也是為什么不難想像,協作機器人會在這兩年呈現爆發式增長。