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复合机器人的“理想”照进现实了吗?
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复合机器人的“理想”照进现实了吗?

2020-09-25 11:47:55 来源:高工机器人网 点击:663

【哔哥哔特导读】复合机器人有利于提高原材料配件的传送、工件的装卸以及机器人的装配等自动化程度,从而提高劳动生产效率,降低生产成本,加快实现工业生产的自动化与柔性化的步伐。

在2020年第22届工博会期间,「高工移动机器人」发现一个显著的趋势,几乎所有参展的协作机器人厂商或AGV厂商都展示了其在复合机器人领域的产品应用。无论是走向民用护理还是参与工业现场的物流搬运等场景,自由穿梭的复合机器人似乎在宣告,一个新兴的市场正在到来。

对于传统的工业机器人来说,由于机身位置固定、运动半径受臂展大小的限制导致作业范围受限,于是很多公司开始尝试将机械臂与AGV进行搭配和组装,打造集成更多功能、能串联更多环节工作的复合机器人,意图让机械臂的作业地点不再受限,触达以往不能触达的地方,以满足柔性产线的生产需求。

复合机器人

理想

未来的工业生产需要新型的、模块化、丰富多样的,尤其是移动式的生产方案,不但自动化程度高,且具有更短的反应时间和更高的灵活度。在新的生产方式下,复合机器人理论上能够更好地适应新制造的变化和趋势。

复合机器人有利于提高原材料配件的传送、工件的装卸以及机器人的装配等自动化程度,从而提高劳动生产效率,降低生产成本,加快实现工业生产的自动化与柔性化的步伐。

因此,自2015年开始,越来越多的机器人厂商或AGV厂商加入到复合机器人的市场行列中,推动了一个全新市场的出现与发展。

优艾智合市场总监关健表示,在厂内物流范围内,只要存在一个断点,就不能算实现了完整厂内物流的自动化与信息化。如果在整个搬运过程中实现了机械化、自动化,打破孤岛式的作业产线,补充所有厂内物流数据,这对于企业彻底打通物质流、信息流是大有裨益的。

而复合机器人将会是实现整个厂内物流自动化、信息化中的重要环节。关健认为,从这个角度来看的话,复合机器人的市场无疑是充满想象空间的。

MiR中国区销售总监董威力认为,复合机器人将是未来机器人的一个重要发展趋势,它替代了人的腿、手、眼,可以从事更加柔性、更灵活的工作。

对于复合机器人来说,舞台能搭得有多大,首先得取决于它能做多少事。

从复合机器人的特点出发,一般认为其主要用于3C电子、医疗、日化品、机加工等制造业的零部件组装环节,从事加工工件的抓取、组装、搬运、装卸等作业。

此外,复合机器人也被认为可以快速布局于自动化工厂、仓储分拣、自动化货物超市等诸多场景,为物流的自动搬运、物品的上下料,以及物料的分拣提供自动化、柔性化作业支持,使厂内物流可以实现真正的“无人搬运”。

五年过去了,复合机器人在产品、市场应用上实现了当初的理想吗?

现实

一台复合机器人一般包括AGV、协作机器人、工业相机、末端执行器等诸多功能模块,要实现以上功能部件之间的协同作业,意味着更高的技术难度和成本造价。

首先从技术难度上来说,如何解决复合机器人各个工作单元之间的控制与内部通讯?如何解决AGV与机械臂之间的累积精度误差问题?

遨博华东大区销售经理、AGV行业经理樊建秋认为,复合机器人落地受到很多方面的因素影响:如工业现场的环境,地面的平整度;复合机器人与工业现场的系统对接工程繁琐;复合机器人的使用精度问题;复合机器人能否跟上工厂的生产作业节拍等。

在精度问题上,爱普生某代理商在工博会上向「高工移动机器人」表示,大部分的AGV定位精度在±5mm,机械臂的精度一般在±0.02mm,而地面平整度的情况将会对AGV定位精度产生影响,这意味着±5mm是理想状态下能够达到的最佳精度。此外,如果机械臂的运行速度较快,也将造成复合机器人出现底盘不稳的情况。

精度、节拍、运行平稳等性能指标似乎给复合机器人套上了应用有限的“紧箍咒”,不仅如此,复合机器人还要应对来自客户的灵魂拷问“能便宜点吗”?

但复合机器人不是社会主义的螺丝钉,哪里都能用。

关健指出,选择合适的应用场景发挥自身优势才是复合机器人的发展方向,与传统工业机器人去PK节拍、精度并没有意义。复合机器人更适合打通厂内柔性物流的最后一环,这是其他机器人做不到的。

至于各个单元的通讯与控制,关健表示,优艾智合YOUIFLEET是专为机器人移动操作应用打造的多机协作管控系统。对机器人传感与执行组件进行控制与管理,更能在同一地图中调度多种机器人协同作业。其覆盖声光电环境感知、协作/工业机械臂操控、2D/3D视觉定位、移载顶升叉取搬运等多种感知与执行组件管控。

在YOUIFLEET系统上,用户无需为打通各个部件而进行二次开发,可实现快速导入。

MiR的做法是,把底盘做成标准化、开放化,把接口开放给合作伙伴方便其做二次开发,这也是MiRGo推出的初衷,把合作伙伴的定制方案形成标准化。

面对敏感的成本问题,迦智科技的选择是,先在成本敏感度相对降低的半导体领域推广。目前,迦智科技通过将自主移动底盘与六自由度的机械臂集成复合机器人,应用于半导体工厂原料生产的上下料等环节,通过采用视觉辅助技术和机械臂伺服运动应用规划,实现了1mm级高精度移动作业,满足半导体行业的精密作业要求,适应企业高柔性化生产需求。

节卡CEO李明洋表示,有竞争力的产品给客户带来的是全方位的综合成本优势,不仅仅局限于产品价格低廉。

优艾智合更是给客户算了一笔总账,在优艾智合某个汽车减速箱客户的工厂中存在3亿的库存量,以满足持续性生产需求,优艾智合正借助复合机器人帮助改造其生产线,目前已完成16条产线的改造。

改造的显著效果是,能够帮助客户减少60%的库存量。从理论上来看,如果客户49条的生产线都被改造完毕,以节省60%库存来计算,优艾智合将帮助客户滞押在原材料中的近2亿资产资产释放成为现金流。

理想照进现实了吗?

无论是AGV、协作机器人还是复合机器人,它们都尚未形成一个现象级的市场,但都存在着海量的未开发的应用需求,这也是越来越多的厂商押注复合机器人赛道的重要原因。

优艾智合很早就入局复合机器人领域,目前已推出ARIS-IS主厂房辅机设备巡检机器人、ARIS-AR智能档案库房管理机器人、ARIS-SR高压开关柜操作机器人等产品。

在具体应用中,优艾智合移动上下料机器人通过复合机器人实现半导体封测生产过程中弹夹在各个工序设备(Die bond、Wire bond)之间的转运。机器人可进行单个弹夹在各个机台上的上下料操作,同时可以实现整体托盘在烤箱、料架与机台之间的转运。

李明洋表示,今年4月份,节卡与快仓一起联合发布了一款复合机器人。此外,本次工博会发布的JAKA all-in-one 系列,其实就可以完美适用于复合机器人。all-in-one 系列具有极智慧、极简单、极小巧等特点,其控制柜很小,可有效节约AGV宝贵的空间,直接使用48V电源,同时整合了视觉定位系统以解决精度与系统融合问题,让复合机器人的开发使用更简单更高效,也更具有成本优势。

2020年2月,UR与MiR宣布将在丹麦新建一座全球最大的复合机器人中心,以瞄准新市场、新需求。

而在由MiR自主移动机器人搭配机械臂集成的MiRGo解决方案中,自主移动机器人可以在机械臂抓取货物后,通过激光扫描技术和3D相机可以识别周围环境,安全避开所有障碍物和工作人员,选择最有效的路径抵达目的地,再由机械臂自动将货物卸放在指定位置。

 

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