“無(wú)論是在今年的世界機(jī)器人大會(huì)還是在AWE上，協(xié)作機(jī)器人都成為玩家們布局的重點(diǎn)。然而，協(xié)作機(jī)器人先驅(qū)——美國(guó)知名機(jī)器人企業(yè)Rethink Robotics卻在本月宣布倒閉，對(duì)于整個(gè)行業(yè)會(huì)產(chǎn)生怎樣的影響，協(xié)作機(jī)器人的未來(lái)又會(huì)向何處發(fā)展?”
在人力成本上漲和市場(chǎng)需求及政策的推動(dòng)下，機(jī)器替代人工的浪潮一觸即發(fā)，從汽車、金屬加工到3C制造、家電、食品包裝行業(yè)，工業(yè)機(jī)器人的應(yīng)用不斷擴(kuò)展，全球工業(yè)機(jī)器人正處于高速增長(zhǎng)的時(shí)期。
傳統(tǒng)工業(yè)機(jī)器人具有成本昂貴、難以操縱、工作時(shí)要和人隔離開來(lái)等不足，而協(xié)作機(jī)器人具有很好的通用性和易用性，其易于編程的特點(diǎn)使得同一臺(tái)協(xié)作機(jī)器人可以快速應(yīng)用到不同的崗位上，而且可以和人一起工作，所以受到許多工廠企業(yè)的喜愛。
整體上看，目前協(xié)作機(jī)器人領(lǐng)域吸引了非常多的玩家入局，不僅工業(yè)四大家族(ABB、發(fā)那科、庫(kù)卡、安川機(jī)電)全部入局，還有歐姆龍、博世、柯馬等大型企業(yè)，以及Rethink、Franka、UR等知名創(chuàng)企。
國(guó)內(nèi)方面，新松、格力、大族激光等都在入局協(xié)作機(jī)器人領(lǐng)域，遨博智能、節(jié)卡機(jī)器人、珞石機(jī)器人、艾利特等創(chuàng)業(yè)公司的也在積極研發(fā)和開拓市場(chǎng)。日前，在阿里巴巴云棲大會(huì)上，阿里巴巴的人工智能實(shí)驗(yàn)室也首次對(duì)外公開了幾款機(jī)器人，其中就有一款協(xié)作機(jī)械臂。
隨著越來(lái)越多廠商的加入，協(xié)作機(jī)器人正在成為下一個(gè)爭(zhēng)奪的陣地，然而，協(xié)作機(jī)器人的鼻祖之一——Rethink Robotics卻在今年剛剛結(jié)束的工博會(huì)后宣布倒閉關(guān)門，對(duì)于行業(yè)來(lái)說(shuō)確實(shí)令人震驚，這其中到底發(fā)生了什么，是否會(huì)影響整個(gè)機(jī)器人產(chǎn)業(yè)的發(fā)展?
Rethink為何倒閉?
Rethink Robotics成立于2008年，由MIT教授、上市公司創(chuàng)始人Rodney Brooks創(chuàng)立。Rethink的起點(diǎn)非常高，背景華麗，可謂“貴族創(chuàng)業(yè)”，一上來(lái)就是干大事的架勢(shì)。
Brooks一直習(xí)慣 “think different”，他創(chuàng)立的機(jī)器人包容體系結(jié)構(gòu)革新了原有的機(jī)器人架構(gòu)。早在1988年，他就設(shè)計(jì)出了Genghis(成吉思汗)，這是一個(gè)形似昆蟲的六腿機(jī)器人，能在平面上行走并翻越障礙物，其極像生命體的行為模式，讓人驚嘆。
在2008年創(chuàng)立Rethink時(shí)，Brooks繼續(xù)自己不按常理思考的風(fēng)格。當(dāng)時(shí)，工業(yè)機(jī)器人都是在“圍欄”里工作的，自動(dòng)化流水線上不能站人，因?yàn)椴话踩?/p>
而Brooks則給市場(chǎng)反復(fù)灌輸一個(gè)新概念：協(xié)作機(jī)器人。協(xié)作機(jī)器人最大的特點(diǎn)是可以與人共處、合作，它的應(yīng)用場(chǎng)景和追求的指標(biāo)都與傳統(tǒng)機(jī)器人不同。
在這樣的思路下，2011年9月，Rethink成立3年時(shí)，推出了首款機(jī)器人產(chǎn)品Baxter。這款機(jī)器人的目標(biāo)是可以像一個(gè)工人一樣，推到生產(chǎn)線上進(jìn)行簡(jiǎn)單的示教就開始使用，不需要像傳統(tǒng)機(jī)器人那樣編程。
因此，Baxter在內(nèi)部結(jié)構(gòu)、外部機(jī)構(gòu)、編程等各個(gè)方面的設(shè)計(jì)都與傳統(tǒng)工業(yè)機(jī)器人非常迥異。
例如，Baxter在機(jī)器人關(guān)節(jié)中內(nèi)置了彈性元件SEA。這樣可以極大地減少機(jī)器人在發(fā)生碰撞時(shí)的力量，讓機(jī)器人更安全，同時(shí)讓機(jī)器人做力控時(shí)更柔順。
然而，SEA讓機(jī)器人整體的剛度和精度變得非常低，比傳統(tǒng)機(jī)器人低2個(gè)數(shù)量級(jí)以上。這款機(jī)器人停在一個(gè)點(diǎn)時(shí)，甚至?xí)腥庋劭梢姷幕蝿?dòng)，軌跡精度更是會(huì)有厘米級(jí)誤差，這在大部分機(jī)器人使用者眼中都是不可理喻的。
再比如，Baxter機(jī)器人的兩個(gè)手臂可以像人的雙手一樣配合完成很多工作，例如裝配。但在實(shí)際使用中，除了實(shí)驗(yàn)室以外，絕大部分場(chǎng)景都是把Baxter的兩個(gè)手臂當(dāng)做兩個(gè)獨(dú)立的機(jī)器人來(lái)使用，甚至不乏一個(gè)手臂閑置的案例。
Baxter極低的精度又使得很多裝配任務(wù)無(wú)法完成，更讓雙臂顯得尷尬。Baxter雖然平均每個(gè)手臂的價(jià)格比傳統(tǒng)機(jī)器人低不少，但是整體的售價(jià)反而高于單臂機(jī)器人，因此如果不能充分利用雙臂，價(jià)格優(yōu)勢(shì)就不復(fù)存在。
在編程方面，Baxter期望使用者通過(guò)拖動(dòng)機(jī)器人手臂和手臂上的按鈕，就可以讓機(jī)器人“記住”動(dòng)作，快速、簡(jiǎn)單地完成編程。然而，這種編程模式讓簡(jiǎn)單demo以外的任務(wù)無(wú)法完成，仍然需要寫代碼。雖然Rethink幾年后又開發(fā)了Intera 5來(lái)滿足更復(fù)雜的編程要求，但相對(duì)傳統(tǒng)編程的優(yōu)勢(shì)也不明顯。
除此之外，這款產(chǎn)品還有不少工程上的問(wèn)題，例如過(guò)小的關(guān)節(jié)運(yùn)動(dòng)范圍，缺失基本的直線、圓弧軌跡功能，關(guān)節(jié)沒(méi)有制動(dòng)裝置等等，這使得Baxter在實(shí)驗(yàn)室以外舉步維艱，在工業(yè)市場(chǎng)上幾乎沒(méi)有競(jìng)爭(zhēng)力。
2015年，Rethink又推出了第二款機(jī)器人，單臂機(jī)器人Sawyer。
這款機(jī)器人放棄了雙臂、塑料外殼、低成本減速機(jī)等激進(jìn)設(shè)計(jì)，Sawyer的精度等性能得到很大改善，但是仍然不如傳統(tǒng)機(jī)器人，且Sawyer價(jià)格昂貴，商業(yè)表現(xiàn)仍然遠(yuǎn)不如預(yù)期。
在一絲不茍的工業(yè)流水線面前，達(dá)不到工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，就是賣不出去——Rethink在10年中里一共只賣了2500臺(tái)，而且其中不少是賣給了高校實(shí)驗(yàn)室。
Rethink公司CEO Scott Eckert在證實(shí)公司倒閉的電子郵件中說(shuō)道：“在工業(yè)領(lǐng)域Rethink Robotics是行業(yè)先驅(qū)，創(chuàng)建了協(xié)作機(jī)器人這一新品類，但不幸的是在市場(chǎng)表現(xiàn)方面卻沒(méi)有達(dá)到預(yù)想的結(jié)果。”
其實(shí)Rethink最大的問(wèn)題出在技術(shù)到產(chǎn)品定義和使用場(chǎng)景的轉(zhuǎn)化上。Rethink一開始的技術(shù)路線就過(guò)于激進(jìn)，與傳統(tǒng)機(jī)器人的形態(tài)、結(jié)構(gòu)和追求的指標(biāo)都相差甚遠(yuǎn)，也并沒(méi)有想好真實(shí)的使用場(chǎng)景。
雖然Brooks敏銳地看到了“協(xié)作機(jī)器人”這個(gè)行業(yè)先機(jī)，但在如今“協(xié)作機(jī)器人”的細(xì)分領(lǐng)域里已是玩家濟(jì)濟(jì)，不僅四大家族全數(shù)入局，博世、歐姆龍、新松、大族激光等國(guó)內(nèi)外公司也都在積極開拓市場(chǎng)。
協(xié)作機(jī)器人的新戰(zhàn)場(chǎng)
Rethink的倒閉對(duì)整個(gè)行業(yè)產(chǎn)生了巨大的震動(dòng)，但是另外一家協(xié)作機(jī)器人先驅(qū)——丹麥的Universal Robots(簡(jiǎn)寫UR)，卻保持了明顯的競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)，生態(tài)建設(shè)也相對(duì)全面完善。
目前，UR的銷量穩(wěn)步增長(zhǎng)，年銷量已是萬(wàn)臺(tái)級(jí)別，成為全球出貨量最高的協(xié)作機(jī)器人，占據(jù)了這個(gè)領(lǐng)域的大部分市場(chǎng)，且UR的產(chǎn)品形態(tài)也已成為行業(yè)里眾多公司跟隨的對(duì)象。
不可否認(rèn)的是，人機(jī)協(xié)作已經(jīng)成為機(jī)器人發(fā)展的一個(gè)重要趨勢(shì)，并吸引了越來(lái)越多企業(yè)進(jìn)入布局。目前全球機(jī)器人四大家族都已經(jīng)推出相應(yīng)的產(chǎn)品，例如：ABB集團(tuán)的YuMi雙臂協(xié)合機(jī)器人。
此外，F(xiàn)ANUC(發(fā)那科)提供了CR系列協(xié)作機(jī)器人，其中CR-35iA最大負(fù)載可達(dá)35KG，是目前世界上負(fù)載最大的協(xié)作機(jī)器人，發(fā)那科正在推動(dòng)其在汽車制造業(yè)的應(yīng)用場(chǎng)景。
還有庫(kù)卡機(jī)器人公司的LBRiiwa協(xié)作機(jī)器人，它是一款7軸的協(xié)作型機(jī)器人，可以AGV物流機(jī)器人組合成復(fù)合機(jī)器人。最近，庫(kù)卡又發(fā)布了一款輕型的協(xié)作機(jī)器人LBRiisy。
從外資品牌來(lái)看，還有Festo、FrankaEmika、博世、川崎重工、韓華、DENSO等公司都推出了相應(yīng)的協(xié)作機(jī)器人產(chǎn)品。
目前，順應(yīng)柔性制造的新趨勢(shì)，國(guó)內(nèi)也涌現(xiàn)出一批協(xié)作機(jī)器人企業(yè)，例如新松、邀博、大族電機(jī)、珞石科技、智昌集團(tuán)、鎂伽機(jī)器人等。
GGII數(shù)據(jù)顯示，2017年工業(yè)機(jī)器人總銷量為13.60萬(wàn)臺(tái)，同比增長(zhǎng)60%，協(xié)作機(jī)器人為0.46萬(wàn)臺(tái)，占比約3.4%;相比于2016年，協(xié)作機(jī)器人同比增長(zhǎng)100%。通過(guò)數(shù)據(jù)可以看出，協(xié)作機(jī)器人增長(zhǎng)迅速，但總體占比依舊較低。
工業(yè)發(fā)展需要各種各樣的機(jī)器人，協(xié)作機(jī)器人代表的是智能機(jī)器人的發(fā)展方向，但現(xiàn)在的協(xié)作機(jī)器人并不是機(jī)器人發(fā)展的終極形態(tài)?？梢哉f(shuō)，協(xié)作機(jī)器人的發(fā)展還處于市場(chǎng)前期階段。
時(shí)值全球自動(dòng)化浪潮和中國(guó)制造2025的戰(zhàn)略布局，制造業(yè)對(duì)工業(yè)機(jī)器人的需求高漲，而投資者也將在高投資回報(bào)、更新快速的龐大市場(chǎng)的驅(qū)動(dòng)下，下注機(jī)器人布局。
隨著越來(lái)越多的廠商加入，機(jī)器人行業(yè)競(jìng)爭(zhēng)正在變得更激烈，而協(xié)作機(jī)器人將成為下一個(gè)重要戰(zhàn)場(chǎng)。
GGII預(yù)計(jì)，全球協(xié)作機(jī)器人銷量以及市場(chǎng)規(guī)模將持續(xù)保持高速增長(zhǎng)，到2020年全球協(xié)作機(jī)器人銷量將達(dá)5.0萬(wàn)臺(tái)，市場(chǎng)規(guī)模突破79億元。盡管目前協(xié)作機(jī)器人僅占工業(yè)機(jī)器人市場(chǎng)的很小一部分，但下一個(gè)十年將迅猛增長(zhǎng)成為100億美元市場(chǎng)。相比于笨重、危險(xiǎn)，僅適用于大型環(huán)境的傳統(tǒng)工業(yè)機(jī)器人，協(xié)作型機(jī)器人正在克服挑戰(zhàn)，顛覆產(chǎn)業(yè)。
