一个理想的未来里,所有劳力的工作都可以交接给机器人,让它们为我们冲锋陷阵。但这并不容易,机器人领域和芯片领域一样,都存在被欧美“卡脖子”的问题。
应用最广泛、与产业结合最深的工业机器人,它的核心零部件,都掌握在“机器人四大家族”手中。四大家族是日本的发那科(fanuc)、安川电机(yaskawa)、瑞士的ABB和德国的库卡(2016年被美的收购),如你所见——没有一家是中国的。而它们吃下了中国机器人产业70%以上的市场份额,全球市场的50%。
背后的原因很简单,机器人的核心部件控制器、伺服电机和减速器,欧美多年积累的技术鸿沟,并不是那么容易跨越的。
想要改变这一现状,机器人产业振兴势在必行。这条路上,依然遍布荆棘。
造车、扫地、送外卖…你已经离不开这些机器人了
你知道自己有多依赖机器人吗?
当你在电商平台上下了一单,机器人就开始为你所下的单子工作了。系统计算出商品所在位置后,智能仓储机器人钻入货架底下,把整个货架背起来,送到分拣员面前。分拣员原地站着不动,就能轻松完成分拣。
这套“货架到人”的方案,最早由亚马逊的KIVA机器人完成落地,工作效率是传统模式的2-4倍,准确率提升到99.99%。此后国内公司Geek+、快仓、海康机器人等,纷纷入局。
部分头部电商还自研了智能仓储机器人体系,以自建物流的京东为例,它为自己打造了涵盖分拣、搬运、巡检的仓储系统,十余种机器人各有分工,无人化程度更高。其中,货物分拣由六轴机械臂来完成;货物搬运依靠AGV搬运机器人,巡检机器人还替代了安保人员,能对粉尘、烟雾、温感等即时测量,及时警报。
机器人完成仓库货物搬运
假如你说,你从不网购。没关系,机器人依然渗入了你的生活。
当你购买了一辆汽车,它背后的诸多生产环节其实都依赖于机器人,尤其是组装。汽车行业人类与机器人的比例约为10:1,当主机厂收到各类配件后,会交由机器人完成焊接、喷漆等工序。
尽管名字里有个“人”字,但工业机器人往往不具备“人形”,它们更像是一个个触手。多关节的机械手造成了它们类人的特性,也因此能完成更多高精度的工作。
多关节协作运动(标准工业机器人为六轴),还要保证作业精度,这不简单,国内相关技术落后机器人四大家族约15年左右。尤其是工业机器人的三大核心零部件,控制器、伺服电机和减速器。
这三个零部件可谓多关节机器人的灵魂。机器人的每个关节都需装上伺服电机,它是发力的“肌肉”,能把收到的电信号转换成角位移或角速度输出。控制器则担任了“木偶师”的职责,它在收到工作指令后,向每一个伺服电机发出精准运动的电信号。减速器则是运动传导装置,把伺服电机的转速降到工业机器人各部位需要的速度。
机器人完成汽车自动化组装
除了有广泛应用案例的工业与仓储物流,机器人正加速进入服务领域——比如酒店服务,承担送餐、清扫工作;比如家庭使用,有扫地机器人、娱乐机器人;比如医疗领域,应用于智能假肢、抓药……机器人的繁荣日,到来了。
同质化价格战背后,国产机器人利润一直受挤压
中国工业机器人的生产能力乍看不低,总体份额达45%。但国内厂商更多地集中在产业链下游,相应地,利润率严重受到挤压。
按产业链来看,上游是核心零部件,控制器、伺服电机和精密减速器,分别占据成本的12%、22%、32%;中游是机器