機(jī)器人做家務(wù)指日可待?“夾縫”中的協(xié)作機(jī)器人迎來發(fā)展新賽點(diǎn)

時(shí)間:2022-07-14

來源:機(jī)器人生態(tài)圈

導(dǎo)語:協(xié)作機(jī)器人的正式“出道”時(shí)間始于2014年Rethink Robotics推出首款協(xié)作機(jī)器人Baxter。在2016年,國內(nèi)新松、遨博、大族等品牌推出協(xié)作機(jī)器人產(chǎn)品,同年,國際化標(biāo)準(zhǔn)組織針對(duì)協(xié)作機(jī)器人發(fā)布最新的工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)ISO/TS 15066,明確協(xié)作機(jī)器人環(huán)境中的相關(guān)安全技術(shù)規(guī)范。

  機(jī)器人終于帶來了普通人也會(huì)喜大普奔的好消息:不干家務(wù)這件事有望在十年內(nèi)實(shí)現(xiàn)。

  在戴森5月26日發(fā)布的視頻中,兩款機(jī)械臂,一款能收拾盤子、將漂白液移放到桌上,另一款能在3D視覺的輔助下,用吸塵器清潔沙發(fā)。戴森還宣布,將投資27.5億英鎊(約合232.70億人民幣)打造“英國最大、最先進(jìn)的機(jī)器人中心”。

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  圖源:戴森的家務(wù)機(jī)器人樣機(jī)

  另一則消息來自頂流馬斯克,其宣布將人形機(jī)器人Tesla Bot改名為擎天柱(Optimus)。相比戴森的機(jī)械臂用來端盤子、拿漂白劑,擎天柱的手臂更顯馬斯克的狂人本色——馬斯克表示,這雙手臂“將達(dá)到人類水平”(單只手臂負(fù)載5kg)。

  兩家科技巨頭對(duì)機(jī)器人的重金押注不僅點(diǎn)燃了消費(fèi)者的熱情,更給A股機(jī)器人公司打了一劑強(qiáng)心針。6月以來,Wind機(jī)器人概念指數(shù)累計(jì)漲幅超17%,72只成分股中只有4只下跌。

  但骨感現(xiàn)實(shí)是,特斯拉能不能造出一只「未來人類之手」,跟這些上市公司關(guān)系不大。后者的業(yè)務(wù)多為工業(yè)機(jī)器人或背后的核心零部件,本質(zhì)上是工廠中的一個(gè)固定工位上,實(shí)現(xiàn)機(jī)械臂的自動(dòng)化,和戴森、特斯拉的手臂追求的智能化是不同的課題。

  區(qū)別兩者應(yīng)該先改個(gè)稱呼,后者不應(yīng)該被稱為機(jī)械臂,而是協(xié)作機(jī)器人——不僅能承擔(dān)自動(dòng)化任務(wù),在應(yīng)用了力控和AI后,還能感知周邊環(huán)境,用合適的力去完成目標(biāo)任務(wù),就像戴森視頻中,自主找到盤子的位置,用合適的力度夾起盤子的機(jī)械臂一樣。一級(jí)市場上,以此為主業(yè)的標(biāo)的包括遨博、節(jié)卡、艾利特、珞石、大族和非夕。2021年,數(shù)家協(xié)作機(jī)器人公司完成了大額融資,主要輪次都在B輪之后。

  當(dāng)時(shí)一個(gè)流行的說法是,「要為未來人類投資一只手」。這個(gè)絢爛的說法吸引了很多熱錢,也引起很大爭議——在未來人類出現(xiàn)之前,協(xié)作機(jī)器人公司急需一個(gè)場景來落地,但是與已有半世紀(jì)歷史的工業(yè)機(jī)器人相比,無論是填補(bǔ)工業(yè)機(jī)器人所忽略的市場空白,還是開辟家庭、餐飲等新的C端服務(wù)場景,協(xié)作機(jī)器人都尚未自證。

  去年協(xié)作機(jī)器人相繼完成大額融資后,多位投資人表示,接下來將是考驗(yàn)各家協(xié)作機(jī)器人公司拿下落地案例,消化高估值的關(guān)鍵階段。

  一年后的今天,戴森和特斯拉讓這只手看起來更智能了,多家公司也陸續(xù)在近期披露了去年年底就已交割的融資消息,這是否意味著行業(yè)又到了一個(gè)新賽點(diǎn)?

  01、協(xié)作機(jī)器人有多火?

  2014年,協(xié)作機(jī)器人正式“出道”。發(fā)展至今,中國協(xié)作機(jī)器人出貨量呈翻倍增長達(dá)15663臺(tái),同比增速達(dá)108.5%。

  透過這組數(shù)據(jù),協(xié)作機(jī)器人的熱度足以窺見一斑。直到今天,協(xié)作機(jī)器人的關(guān)注度與熱度仍在持續(xù)攀升。

  從市場消費(fèi)情況來看,截至目前,機(jī)器人市場已經(jīng)有不下200個(gè)機(jī)器人品牌上線了協(xié)作機(jī)器人系列產(chǎn)品。

  而除了制造生產(chǎn)線的機(jī)器人產(chǎn)品外,基于人機(jī)協(xié)作的技術(shù)安全特性,使協(xié)作機(jī)器人的身影還出現(xiàn)在餐飲、服務(wù)、理療等商業(yè)領(lǐng)域,漸由ToB端延伸至ToC端,極大地拓展了機(jī)器人應(yīng)用場景,幫助用戶降本增效。

  協(xié)作機(jī)器人為何火得這么“任性”?

  協(xié)作機(jī)器人為何這么火?或許,我們還需要從協(xié)作機(jī)器人正式“出道”開始說起。

  協(xié)作機(jī)器人的正式“出道”時(shí)間始于2014年Rethink Robotics推出首款協(xié)作機(jī)器人Baxter。在2016年,國內(nèi)新松、遨博、大族等品牌推出協(xié)作機(jī)器人產(chǎn)品,同年,國際化標(biāo)準(zhǔn)組織針對(duì)協(xié)作機(jī)器人發(fā)布最新的工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)ISO/TS 15066,明確協(xié)作機(jī)器人環(huán)境中的相關(guān)安全技術(shù)規(guī)范。

  至此,協(xié)作機(jī)器人在標(biāo)準(zhǔn)化生產(chǎn)的道路上步入正軌,開啟了協(xié)作機(jī)器人發(fā)展的新紀(jì)元。

  協(xié)作機(jī)器人經(jīng)過多年的發(fā)展,市場增速一直領(lǐng)跑行業(yè),產(chǎn)業(yè)化進(jìn)程不斷加快,新進(jìn)廠商不斷增加,應(yīng)用領(lǐng)域不斷拓展,創(chuàng)新商業(yè)模式不斷涌現(xiàn)。

  在資本的持續(xù)助推下,協(xié)作機(jī)器人已然成為最受資本青睞的賽道之一。自2022開年以來,1月,艾利特機(jī)器人宣布完成數(shù)億元C1輪融資;2月,珞石機(jī)器人宣布完成4億元戰(zhàn)略融資;3月,法奧意威宣布完成超5000萬美元B輪融資;4月,大族機(jī)器人完成2億元B+輪融資,數(shù)億元大額融資不斷涌現(xiàn),協(xié)作機(jī)器人賽道變得愈發(fā)火熱了起來。

  02、協(xié)作機(jī)器人中國市場勢(shì)頭強(qiáng)勁

  隨著工業(yè)4.0的提出和國家智能制造2025發(fā)展規(guī)劃的頒布,中國要實(shí)現(xiàn)從制造大國向制造強(qiáng)國的轉(zhuǎn)變。機(jī)器人在實(shí)現(xiàn)智能制造、柔性制造的過程中,變得愈發(fā)重要,這也給機(jī)器人產(chǎn)業(yè)帶來發(fā)展機(jī)遇。協(xié)作機(jī)器人作為機(jī)器人行業(yè)中比較新穎的賽道,呈現(xiàn)出了加速爆發(fā)的強(qiáng)勁勢(shì)頭。

  據(jù)MIR睿工業(yè)數(shù)據(jù),2021年中國協(xié)作機(jī)器人出貨量達(dá)14372臺(tái),同比增速將達(dá)91.3%,超過其他類型的機(jī)器人。

  另外,據(jù)不完全統(tǒng)計(jì),今年上半年機(jī)器人行業(yè)累計(jì)融資金額在120億元左右,而協(xié)作機(jī)器人領(lǐng)域的融資金額就高達(dá)40億元左右,足可見資本市場對(duì)其的認(rèn)可,協(xié)作機(jī)器人已然成為了機(jī)器人行業(yè)最炙手可熱的細(xì)分領(lǐng)域。

  從目前市場形勢(shì)分析,人形機(jī)器人主要是在智能化層面上增加傳感芯片和算力,雙臂協(xié)作等傳動(dòng)技術(shù)已經(jīng)有成熟應(yīng)用。但人形機(jī)器人在工業(yè)制造領(lǐng)域,其高昂的成本和在大多數(shù)工業(yè)應(yīng)用場景可被專用自動(dòng)化代替,這兩點(diǎn)就已經(jīng)限制了人形機(jī)器人在工業(yè)領(lǐng)域的應(yīng)用。只能期待未來能帶來更大創(chuàng)新。

  在整個(gè)制造業(yè)的轉(zhuǎn)型升級(jí)過程中,許多復(fù)雜生產(chǎn)工作需要人機(jī)協(xié)作來共同完成,而傳統(tǒng)工業(yè)機(jī)器人因體形大、安全性和靈活性較低等問題,難以滿足市場需要。協(xié)作機(jī)器人憑借安全、靈活、易用等諸多優(yōu)勢(shì),可以彌補(bǔ)傳統(tǒng)工業(yè)機(jī)器人應(yīng)用范圍的局限性,在降低生產(chǎn)成本的同時(shí)提高生產(chǎn)效率和質(zhì)量,成為未來智能制造發(fā)展的關(guān)鍵。

  協(xié)作機(jī)器人作為工業(yè)機(jī)器人的一個(gè)重要分支,主要系輕量化設(shè)計(jì),結(jié)構(gòu)相對(duì)簡單,整個(gè)機(jī)器人的剛性不足,所以協(xié)作機(jī)器人負(fù)載一般都是比傳統(tǒng)工業(yè)機(jī)器人低,工作范圍只與人的手臂差不多。

  目前我國中小企業(yè)市場巨大,幾乎70%的公司都屬于中小企業(yè)市場。一些低成本的即插即用機(jī)器人工具將非常適合這些公司的生產(chǎn)流程,因此協(xié)作機(jī)器人的未來充滿了機(jī)遇。

  值得注意的是,除了工業(yè)制造領(lǐng)域,近年來協(xié)作機(jī)器人還飛速向著“非工業(yè)”的應(yīng)用場景延伸。餐飲、醫(yī)療健康、教育、新零售等非工業(yè)場景,成為了協(xié)作機(jī)器人市場增長的主要?jiǎng)恿Α?/p>

  非工業(yè)領(lǐng)域已成為協(xié)作機(jī)器人應(yīng)用的海藍(lán)市場,各種各樣的細(xì)分領(lǐng)域隨著需求的多元化而層出不窮,由此極大拓展了協(xié)作機(jī)器人的成長空間,不少業(yè)內(nèi)專家認(rèn)為,協(xié)作機(jī)器人將會(huì)成為機(jī)器賦能制造的新寵兒。

  隨著人工智能技術(shù)的突破升級(jí),機(jī)器人的感知能力和交互溝通能力將會(huì)越來越強(qiáng),“人機(jī)共融”成為重要發(fā)展趨勢(shì),協(xié)作機(jī)器人將迎來巨大的發(fā)展契機(jī),相信在政策、資本、技術(shù)的共同推動(dòng)下,未來幾年,協(xié)作機(jī)器人市場的增長速度和增長空間都將會(huì)相當(dāng)可觀。

  03、協(xié)作機(jī)器人的中國機(jī)會(huì)

  從零部件看,協(xié)作機(jī)器人相對(duì)于傳統(tǒng)工業(yè)機(jī)器人并沒有本質(zhì)上的躍升,都是由減速器、伺服系統(tǒng)、控制器三大件組成。

  除了減速器,高端電機(jī)和控制器均由工業(yè)機(jī)器人四大家族——日本發(fā)那科、安川、瑞士ABB和德國庫卡(已被美的全資收購并私有化)牢牢把控,時(shí)至今日,四家在國內(nèi)的合計(jì)市占率仍接近40%。

  問題來了,協(xié)作機(jī)器人為何不見四大家族的身影,反而給了創(chuàng)業(yè)公司機(jī)會(huì)?

  在此刻的中國制造業(yè),工業(yè)機(jī)械臂最大的BUG就在于不能與人協(xié)同工作。機(jī)器人四大家族隨著德國、日本汽車工業(yè)一同崛起,產(chǎn)品主要做三個(gè)標(biāo)準(zhǔn)化動(dòng)作:搬運(yùn)上下料、焊接和噴涂,其存在的意義就是讓車間內(nèi)無人化、自動(dòng)化。不與人協(xié)作所以無需考慮安全性,動(dòng)作簡單所以用不上智能化技術(shù)。

  它們的最核心考核標(biāo)準(zhǔn)和優(yōu)勢(shì)在于:極度穩(wěn)定,保證價(jià)值上億的汽車產(chǎn)線沒有卡殼的那一刻。因此,汽車廠很少考慮采購新興品牌的機(jī)械臂。

  松禾資本執(zhí)行董事朱明表示,“中國企業(yè)常用的國產(chǎn)替代和性價(jià)比打法很難行得通,即便國產(chǎn)機(jī)器人低于進(jìn)口品牌十多萬,也難以受到頭部汽車品牌青睞?!本拖駧炜?、ABB綁定德系汽車廠一樣,日系汽車廠同樣只采購發(fā)那科、安川、川崎等日本廠商的機(jī)器人,當(dāng)這些外資汽車品牌到中國建廠時(shí),通常也一并將慣用的機(jī)器人也帶入國內(nèi)。

  但在商業(yè)世界,很多時(shí)候壁壘和軟肋是一體兩面。

  只顧著把高速度、高精度性能指標(biāo)拉滿的四大家族,數(shù)十年來極少在安全性、協(xié)作性、易用性上花心思,因?yàn)樵谄嚠a(chǎn)線中,人和機(jī)器是完全隔離開的。于是當(dāng)中國的3C電子、半導(dǎo)體、鋰電等新興產(chǎn)業(yè)崛起時(shí),壁壘出現(xiàn)了裂縫。2020年,3C電子、鋰電、光伏領(lǐng)域已經(jīng)占到國內(nèi)工業(yè)機(jī)器人下游應(yīng)用的38%。而立德智庫數(shù)據(jù)顯示,2021年協(xié)作機(jī)器人全球銷量為4.65萬臺(tái),中國市場占到了1.65萬臺(tái)。

  這些產(chǎn)業(yè)對(duì)自動(dòng)化的需求發(fā)生了質(zhì)的變化——對(duì)電子廠、半導(dǎo)體和鋰電車間這些近年才開始采用機(jī)器人的場景來說,工廠已經(jīng)建設(shè)成型,不可能像汽車廠那樣為工業(yè)機(jī)器人騰出一大塊位置、統(tǒng)一規(guī)劃產(chǎn)線。所以機(jī)械臂要能夠迅速且靈活部署到各個(gè)車間中,并且,這些工廠屬于人力密集型產(chǎn)業(yè),仍然需要機(jī)械臂可以安全智能地配合人員工作。

  因此,以更低的軟硬件成本,可以感知并接觸到周圍的環(huán)境后并做出決策,執(zhí)行目標(biāo)動(dòng)作是協(xié)作機(jī)器人與工業(yè)機(jī)械臂最核心的區(qū)別。因?yàn)槟芨兄说拇嬖?,前者得以與人類共同工作,而不會(huì)像機(jī)械臂一樣有造成工傷的風(fēng)險(xiǎn)。由此,協(xié)作機(jī)器人走出了物理圍欄。

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  圖:主流協(xié)作機(jī)器人品牌 MIR整理

  那么,協(xié)作機(jī)器人是如何保證安全的?行業(yè)內(nèi)目前分為兩種方法。

  第一種是在碰撞前模擬出“電子圍欄”,用力覺、視覺傳感器來判斷機(jī)器人與障礙物之間的相對(duì)位置,當(dāng)相對(duì)位置小于安全距離時(shí),采取適當(dāng)?shù)目刂拼胧┓乐古鲎舶l(fā)生。

  第二種是在碰撞后降低碰撞的沖擊力,防止對(duì)人造成二次傷害。除了用前述的傳感器檢測(cè),還有創(chuàng)業(yè)公司選擇用更輕的材料或者增加彈性材料來實(shí)現(xiàn)。比如深圳越疆科技就給機(jī)械臂包裹了一層含有溫度、壓力傳感器的電子皮膚,可以檢測(cè)到人接近的同時(shí)還能起到緩沖作用。

  不過,走入人機(jī)共融的環(huán)境只是第一步的基礎(chǔ),協(xié)作機(jī)器人相對(duì)更小更輕,易于部署(提供更多樣的編程方式),在開放了內(nèi)部接口后更容易適配各種各樣的硬件傳感器,以實(shí)現(xiàn)協(xié)作機(jī)器人的第二個(gè)階段“智能化”——感知周圍的環(huán)境,實(shí)時(shí)調(diào)整動(dòng)作。就如珞石機(jī)器人CTO韓峰濤所說的,“協(xié)作機(jī)器人不僅能替代人工,還能比人的動(dòng)作更精確、更標(biāo)準(zhǔn)。”

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  圖:傳統(tǒng)工業(yè)機(jī)器人與協(xié)作機(jī)器人的區(qū)別

  2011年,富士康郭臺(tái)銘曾表示要在三年內(nèi)布置100萬臺(tái)機(jī)械臂,但很快不了了之。韓峰濤曾撰文分析道:“因?yàn)?C電子制造最主要的流程是零件裝配,機(jī)械臂需要和工件進(jìn)行實(shí)際的物理接觸,這就要求機(jī)械臂要感知到力的大小?!北藭r(shí)的工業(yè)機(jī)械臂并不具備這樣的技術(shù)基礎(chǔ)。

  受益于近年來發(fā)展迅猛的3D視覺和力覺技術(shù),3D視覺所建立的三維信息可以反映物體和環(huán)境的狀態(tài),實(shí)現(xiàn)接近人類的感知模式。協(xié)作機(jī)器人內(nèi)部安裝力矩傳感器,可以實(shí)現(xiàn)類似真人手臂的真實(shí)操作。

  新希望六和董事長劉暢在過去兩年,連續(xù)主導(dǎo)投資了三家機(jī)器人公司,思靈、非夕和珞石。出手的關(guān)鍵邏輯就在于,智能機(jī)器人和協(xié)作機(jī)器人有可能解決農(nóng)牧業(yè)場景中的非標(biāo)動(dòng)作,實(shí)現(xiàn)一個(gè)養(yǎng)殖加工環(huán)節(jié)的標(biāo)準(zhǔn)化,進(jìn)而提升管理的標(biāo)準(zhǔn)化。對(duì)于擁有全產(chǎn)業(yè)鏈的新希望集團(tuán)而言,任何一個(gè)環(huán)節(jié)標(biāo)準(zhǔn)化后的提效價(jià)值都會(huì)被放大。

  例如,以往養(yǎng)豬場雖然有成熟的車載機(jī)器人,軌道機(jī)器人等,但仍然局限于負(fù)責(zé)圖像識(shí)別和信息傳輸?shù)裙δ?,類似用可移?dòng)的24小時(shí)智能攝像頭,來鑒別豬場異常情況。

  據(jù)了解,目前新希望正在讓幾家公司在畜牧加工全產(chǎn)業(yè)鏈場景中分別探索一部分的自動(dòng)化任務(wù),并在新希望投資集團(tuán)下成立新希望智能設(shè)備制造公司,不僅投資,更與這些機(jī)器人公司成立合資公司,專門聚焦農(nóng)牧產(chǎn)業(yè)場景下的智能解決方案。例如新希望與思靈機(jī)器人正在探索用機(jī)器人完全接管豬舍內(nèi)的管理,“養(yǎng)殖是一個(gè)生命培育的過程,從母豬發(fā)情、受精,懷孕,小豬出生,育肥,期間需要防止豬生病,要給它打疫苗,這個(gè)過程很復(fù)雜。"

  就拿給豬打疫苗這一動(dòng)作來說,新希望投資集團(tuán)副總裁劉栩表示,“生豬是一個(gè)有機(jī)活物,每只豬的重量大小都不一樣,不可能像工業(yè)機(jī)器人那樣所面對(duì)的產(chǎn)品都是標(biāo)準(zhǔn)化的。未來用機(jī)器人打針,首先必須基于視覺,判斷具體接種的位置,再基于力覺,在末端控制打針的力度,同時(shí)結(jié)合豬只體溫判斷豬的健康狀態(tài),以在最合適的時(shí)機(jī)完成接種。"

  在這個(gè)過程中,機(jī)器人的研發(fā)團(tuán)隊(duì)和產(chǎn)業(yè)場景必須密切配合,因?yàn)闇?zhǔn)確判斷位置和控制打針九度背后都需要一整套AI算法,積累足夠多的場景數(shù)據(jù)不斷去迭代優(yōu)化算法。所以,從這一具體案例來看,智能和協(xié)作機(jī)器人做的是模式創(chuàng)新,塑造了新的競爭變量,而不再和四大家族“死磕”高精度和高速度性能。

  04、通用和定制的交叉路口

  在B端行業(yè),通用和垂直向來難以平衡,這一行業(yè)難題也將協(xié)作機(jī)器人公司大致可以分為兩類,也是過去一年各方競爭的焦點(diǎn)。

  一類是研究協(xié)作機(jī)器人出身的通用型公司,例如孵化自上海交通大學(xué)的節(jié)卡科技,北京航空航天大學(xué)教授創(chuàng)辦的遨博智能,及系出北航機(jī)器人研究所的艾利特,另一類則是更重行業(yè)需求的垂直型公司,如珞石科技、鎂伽科技。

  先看第一類公司,因?yàn)橥ㄓ眯蛥f(xié)作機(jī)器人公司創(chuàng)立時(shí)間更早,最先開啟在3C電子、汽車零部件、食品紡織等新場景應(yīng)用或進(jìn)口替代,所以市占率較高,遨博、節(jié)卡分列國產(chǎn)品牌的第一和第二,2020年共占據(jù)43%的市場。

  通用型的特點(diǎn)更側(cè)重協(xié)作機(jī)器人產(chǎn)品本身,試圖將協(xié)作機(jī)器人“原教旨”特點(diǎn)發(fā)揮極致,注重工業(yè)場景和非工業(yè)場景的跨界應(yīng)用,可以按照客戶需求在各種應(yīng)用場景中執(zhí)行各種任務(wù)。核心競爭力就在于足夠便宜、簡單易用。

  具體而言,協(xié)作機(jī)器人一般要采用特殊的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)以及限制運(yùn)行速度、電機(jī)功率和關(guān)節(jié)力矩等多種安全措施結(jié)合的方式,以保證與人交互的安全性。不同品牌的安全策略各有不同,選擇何種方式取決于下游客戶對(duì)安全或效率的偏好。

  如節(jié)卡、UR、遨博等通用型機(jī)器人公司就不加裝傳感器,而是通過感知電機(jī)電流變化的方法實(shí)現(xiàn)力反饋,極大降低了產(chǎn)品的生產(chǎn)成本,進(jìn)而在行業(yè)早期階段獲得了巨大的競爭優(yōu)勢(shì)。據(jù)了解,遨博智能2021年的營收已達(dá)3.5億元,僅在工業(yè)場景的整體出貨量達(dá)到了8000臺(tái),主要分布在汽車電子。

  在解決安全問題的基礎(chǔ)上,從固定工位中釋放出來的協(xié)作機(jī)器人才能發(fā)揮出易用性和靈活性。易用性方面,主流協(xié)作機(jī)器人基本都做到了拖動(dòng)示教,即在機(jī)械臂末端增加一個(gè)六維力傳感器(可以創(chuàng)建、測(cè)量、記錄信號(hào),并將其用作人機(jī)交互中的反饋信號(hào)),讓機(jī)械臂能夠?qū)崟r(shí)感應(yīng)末端受力情況,復(fù)現(xiàn)具體工藝的動(dòng)作流程。

  靈活性則是協(xié)作機(jī)器人向通用型產(chǎn)品邁進(jìn)的關(guān)鍵,因?yàn)閰f(xié)作機(jī)器人整體重量較輕,低代碼的圖形化編程較為簡單且可以拖動(dòng)示教。受益于這些屬性,協(xié)作機(jī)器人在非工業(yè)場景中也找到了不少市場。2022年2月,遨博與秀域集團(tuán)共同簽署了按摩理療機(jī)器人采購協(xié)議,三年內(nèi)將交付一萬臺(tái)機(jī)器人。有業(yè)內(nèi)人士表示,“一萬臺(tái)會(huì)是競爭的分水嶺,因?yàn)檫@相當(dāng)考驗(yàn)公司的供應(yīng)鏈量產(chǎn)能力?!?/p>

  另一類垂直型公司則選擇吃透某一行業(yè)需求,做軟硬件的定制化研發(fā),只需開發(fā)少量專用型產(chǎn)品。例如提供完整的工藝包,為一整條工段做完整的自動(dòng)化方案。

  以定位柔性協(xié)作機(jī)器人的珞石科技為例,珞石已有四個(gè)主要的應(yīng)用行業(yè)。按照CTO韓峰濤的理解,汽車零部件、3C電子都屬于替代進(jìn)口品牌的范疇,而其瞄準(zhǔn)陽江刀具產(chǎn)業(yè)所推出的刀具機(jī)器人解決方案就屬于增量市場的創(chuàng)新級(jí)應(yīng)用。

  一般來說一把半成型的刀具,還需要經(jīng)過有經(jīng)驗(yàn)的老師傅打磨、拋光、開刃等精細(xì)工序才能出廠。為了了解刀具的生產(chǎn)流程,珞石專門派駐團(tuán)隊(duì)到陽江跟著老師傅從頭開始學(xué)習(xí)開刃,將磨刀工藝寫進(jìn)機(jī)器人程序中。

  同時(shí),因?yàn)槊堪鸭舻兑?guī)格不同,需要對(duì)適配不同品牌、不同型號(hào)的需求,所以珞石不僅在末端加裝了六維力傳感器,也在機(jī)械臂各個(gè)關(guān)節(jié)上安裝了視覺和力覺傳感器,以便機(jī)器人可以看到每把刀具的區(qū)別并控制磨刀的力道。在磨刀場景的算法積累和軟硬件解決方案就是相對(duì)難以復(fù)制的技術(shù)壁壘,目前珞石已經(jīng)覆蓋了刀具行業(yè)Top10客戶,頭部品牌有如張小泉、十八子、美瓏美利。

  類似的策略也被鎂伽科技所采用,并且后者做得更加徹底。嚴(yán)格來說,鎂伽已經(jīng)是一家非典型的協(xié)作機(jī)器人公司,幾乎所有的協(xié)作機(jī)械臂都選擇了外購,1000多名員工中有近100名醫(yī)學(xué)科學(xué)家。在4月完成新一輪3億美元融資后,鎂伽估值和珞石相當(dāng),均為50億元上下。

  鎂伽的關(guān)鍵發(fā)展節(jié)點(diǎn)在2019年,彼時(shí)首席科學(xué)家王承志博士加盟,將鎂伽原有的自動(dòng)化平臺(tái)和其搭建的生物團(tuán)隊(duì)結(jié)合成立了鯤鵬實(shí)驗(yàn)室,擁有細(xì)胞實(shí)驗(yàn)、分子實(shí)驗(yàn)、病原檢測(cè)等多個(gè)全自動(dòng)平臺(tái),不再單純提供一個(gè)機(jī)械臂產(chǎn)品,而是全面all in生命科學(xué),提供行業(yè)級(jí)應(yīng)用。

  在實(shí)驗(yàn)室環(huán)境中,重要的不是協(xié)作機(jī)器人的協(xié)作屬性,而是機(jī)器人要應(yīng)對(duì)各類型的生化反應(yīng),在保證精度、節(jié)拍之外,還要能夠耐受高腐蝕性氣體、耐受UV照射滅菌等等。例如,不同批次實(shí)驗(yàn)的提取量不一樣,需要機(jī)器人根據(jù)不同的液體做出相應(yīng)的判斷。在具體操作中,鎂伽機(jī)器人要先利用傳感器檢測(cè)液體情況,再按照所積累的行業(yè)數(shù)據(jù)基于算法推出液體的自動(dòng)揮發(fā)量。

鎂伽機(jī)器人.jpg

  鎂伽機(jī)器人,與日本那智不二越的工業(yè)機(jī)器人外觀完全一致 來源:鎂伽

  疫情爆發(fā)后,生命科學(xué)領(lǐng)域受到投資機(jī)構(gòu)重視,而鎂伽也率先在業(yè)內(nèi)推出了全自動(dòng)核酸檢測(cè)系統(tǒng),日單管檢測(cè)量可達(dá)11000+,是協(xié)作機(jī)器人行業(yè)內(nèi)唯一一家能實(shí)現(xiàn)檢測(cè)樣本進(jìn)、結(jié)果出的企業(yè)。其鯤鵬實(shí)驗(yàn)室甚至也可以對(duì)外提供實(shí)驗(yàn)服務(wù)。

  可以看到,協(xié)作機(jī)器人的技術(shù)原理本身在垂直型公司身上不再是形成競爭壁壘的決定性因素,而是對(duì)場景的理解和經(jīng)驗(yàn)的積累。

  深知行業(yè)痛點(diǎn)的產(chǎn)業(yè)資本也已對(duì)這類協(xié)作機(jī)器人拋去了橄欖枝。如醫(yī)療設(shè)備公司藥明康德投資鎂伽,富士康子公司工業(yè)富聯(lián)投資重力控技術(shù)的思靈機(jī)器人,前述的新希望投資等等。

  不論是按摩理療、刀具制造,還是實(shí)驗(yàn)室自動(dòng)化、生豬養(yǎng)殖,這些極其細(xì)分的產(chǎn)業(yè)需求恰恰是過去傳統(tǒng)工業(yè)機(jī)器人完全忽視,也沒有意識(shí)去投入的領(lǐng)域。一位機(jī)器人領(lǐng)域的投資經(jīng)理分析道:“機(jī)器人畢竟是一個(gè)生產(chǎn)工具,每次的產(chǎn)品迭代和新功能推出,都不是憑空在研究室就能搞清楚的,必然要跟客戶現(xiàn)場需求緊密結(jié)合,而現(xiàn)在國內(nèi)這些下游的產(chǎn)業(yè)變化和升級(jí)給予了協(xié)作機(jī)器人機(jī)會(huì)。”

  05、行業(yè)巨頭陰影下的市場迷霧

  不可否認(rèn),即便從優(yōu)傲機(jī)器人推出的第一款協(xié)作機(jī)器人UR5算起,發(fā)展13年的協(xié)作機(jī)器人仍然還沒有長成一個(gè)規(guī)模足夠龐大的產(chǎn)業(yè)。

  粗略對(duì)比其他行業(yè)的產(chǎn)值,2021年中國汽車的出貨量達(dá)到了2627.5萬輛,智能手機(jī)的出貨量達(dá)到了13.5億臺(tái)。2021年國內(nèi)工業(yè)機(jī)器人的總出貨量為26.6萬臺(tái),協(xié)作機(jī)器人去年全年的銷量僅為1.65萬臺(tái)。優(yōu)傲機(jī)器人發(fā)展至今的全球總裝機(jī)量為5萬余臺(tái),2021年總營收為3.11億美元。

2017-2021年中國協(xié)作機(jī)器人銷量情況.jpg

  圖:2017-2021年中國協(xié)作機(jī)器人銷量情況

  所以,從數(shù)據(jù)和實(shí)際應(yīng)用來看,協(xié)作機(jī)器人還遠(yuǎn)遠(yuǎn)沒有達(dá)到一個(gè)通用型智能產(chǎn)品的程度。核心在于協(xié)作機(jī)器人能做的事情雖然似乎很多,但卻無法打透一個(gè)場景。

  相比風(fēng)頭更盛的移動(dòng)機(jī)器人,他們只要在電商倉儲(chǔ)、工廠物流等場景下,把移動(dòng)這一件事做到極致,而協(xié)作機(jī)器人公司則必須為不同的場景給出不同的設(shè)計(jì)方案,缺乏一個(gè)剛需場景撐起足夠龐大的市場規(guī)模。

  另一方面,雖然相比工業(yè)機(jī)器人,協(xié)作機(jī)器人把力控技術(shù)、安全性能做得很好,但隨之升高的是硬件成本,不少中小工廠反而不需要這么好的性能,甚至要極度削減智能化硬件,只需完成單一工序的簡單動(dòng)作。這意味著四大家族的小型工業(yè)機(jī)器人也能滿足需求。

  從2021年以來的資本流向就可以看出機(jī)構(gòu)更青睞于偏向A輪之后、相對(duì)成熟的公司,因?yàn)楹笳卟艙碛谐尚偷漠a(chǎn)品去適應(yīng)行業(yè)需求。因此在融資熱褪去后,多家協(xié)作機(jī)器人公司表示,將會(huì)越來越轉(zhuǎn)向付費(fèi)能力更強(qiáng)、利潤更高的工業(yè)客戶,找尋商業(yè)化的突破口。

  作為行業(yè)發(fā)展風(fēng)向標(biāo)的優(yōu)傲機(jī)器人在上個(gè)月也推出了20KG負(fù)載的產(chǎn)品UR20,這個(gè)負(fù)載基本達(dá)到了四大家族旗下的輕量級(jí)工業(yè)機(jī)器人同等水平,優(yōu)傲也將此次的新品定義為“工業(yè)協(xié)作機(jī)器人”。

  一位業(yè)內(nèi)人士對(duì)此撰文表示,優(yōu)傲16e(16kg負(fù)載 900mm臂長)在實(shí)際工業(yè)搬運(yùn)場景中十分受限,比如搬運(yùn)15kg的箱子,邊長就可能達(dá)到或超過600mm。由于臂長太短,機(jī)器人運(yùn)動(dòng)范圍就會(huì)受限,不然箱子會(huì)跟本體碰撞,另外也無法完成一個(gè)完整的碼垛。所以20kg負(fù)載,1750mm臂長的UR20才應(yīng)運(yùn)而生。

  伴隨競爭加劇,未來協(xié)作機(jī)器人和傳統(tǒng)工業(yè)機(jī)器人的界限會(huì)越來越模糊。

  前者的負(fù)載會(huì)越來越大、精度速度性能越來越高,而后者的工業(yè)機(jī)器人會(huì)設(shè)計(jì)得越來越安全,并且開始重視協(xié)作機(jī)器人的特性。四大家族之一日本發(fā)那科就計(jì)劃在2022年底之前,將其協(xié)作機(jī)器人最新機(jī)型的產(chǎn)能增加至2021年底的3倍以上,這意味著機(jī)器人巨頭的入場也將急劇增加市場競爭的激烈程度。

  2021年行業(yè)內(nèi)卷起的一個(gè)小熱潮是,將協(xié)作機(jī)械臂安裝到自主移動(dòng)的底盤上,讓機(jī)器人真正擁有了智能的“手”和“腿”,也就是復(fù)合機(jī)器人。復(fù)合移動(dòng)人主要面向半導(dǎo)體、智能巡檢、3C電子和生物醫(yī)藥等工業(yè)場景。據(jù)《2021-2022年中國移動(dòng)機(jī)器人(AGV/AMR)產(chǎn)業(yè)發(fā)展報(bào)告》數(shù)據(jù)顯示,2021年中國復(fù)合移動(dòng)機(jī)器人出貨量超過900臺(tái),同比增長超過60%。

  但是,一臺(tái)復(fù)合機(jī)器人的價(jià)格仍然過于昂貴,銷售價(jià)格大約30-60萬/臺(tái),在B端市場仍然面臨成本和效率的行業(yè)難題——究竟是每個(gè)工位都安裝一臺(tái)機(jī)械臂,還是用一臺(tái)復(fù)合機(jī)器人去負(fù)責(zé)不同工位的任務(wù),兩種方案的成本測(cè)算仍然取決于客戶需求,而不是說一臺(tái)復(fù)合機(jī)器人就能規(guī)?;瘡?fù)制,解決所有問題。

  2016年,是協(xié)作機(jī)器人的元年,因?yàn)楸藭r(shí)國際標(biāo)準(zhǔn)化組織(ISO)發(fā)布了TS 15066協(xié)作機(jī)器人設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn),各家公司的標(biāo)準(zhǔn)化生產(chǎn)隨之步入正軌,市場銷售才開始真正起量。

  時(shí)隔六年,協(xié)作機(jī)器人行業(yè)再次走到了發(fā)展的關(guān)鍵節(jié)點(diǎn),這一次,單純的標(biāo)準(zhǔn)已不能引起行業(yè)的質(zhì)變,接下來比拼的將是哪家公司的產(chǎn)品或商業(yè)模式,能最先完成大規(guī)模的市場交付,跨越商業(yè)化落地的“生死線”。

  本文來源:36氪華南,維科網(wǎng)機(jī)器人,智能機(jī)器人商情


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