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協(xié)作機器人市場的發(fā)展歷程:起步期、調(diào)整期、迸發(fā)期、穩(wěn)步期四個階段

來源:MIR睿工業(yè)      編輯:創(chuàng)澤      時間:2025/12/24      主題:其他   [加盟]

在制造業(yè)格局深刻變革的當(dāng)下,一場以創(chuàng)新與節(jié)能為內(nèi)核的產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型浪潮正席卷而來。這場轉(zhuǎn)型的核心, 是自動化、數(shù)字化與智能化裝備的深度融合與大規(guī)模應(yīng)用,它們?nèi)缤荦X輪,共同驅(qū)動著制造業(yè)向高效、柔性、綠色的未來邁進(jìn)。對于制造企業(yè)而言, 如何借助這些先進(jìn)裝備實現(xiàn)降本增效,以敏捷姿態(tài)應(yīng)對快速迭代的市場需求,已成為關(guān)乎生存與發(fā)展的戰(zhàn)略命題。在這一進(jìn)程中,協(xié)作機器人以其d特的技術(shù)稟賦與顯著的應(yīng)用價值,宛如一把 “金鑰匙”,為企業(yè)打開了通往智能制造的新大門。

縱觀目前協(xié)作機器人市場的發(fā)展歷程,可劃分為:起步期、調(diào)整期、迸發(fā)期、穩(wěn)步期四個階段。

起步期(2015-2017 年):在機器人技術(shù)革新的重要節(jié)點,國際標(biāo)準(zhǔn)化組織(ISO)發(fā)布項協(xié)作機器人工業(yè)標(biāo)準(zhǔn) ISO/TS 15066,這一里程碑事件正式拉開協(xié)作機器人產(chǎn)業(yè)規(guī)范化發(fā)展的序幕,標(biāo)志著協(xié)作機器人發(fā)展元年的到來。與此同時,工業(yè)機器人行業(yè)迎來 2.0 時代的質(zhì)變跨越。在此背景下,人機協(xié)作、人機共融逐漸成為行業(yè)發(fā)展的核心方向與市場主流趨勢。不過, 當(dāng)前協(xié)作機器人市場仍處于培育初期,各大廠商聚焦于產(chǎn)品開發(fā)、技術(shù)試錯, 力求在這片新興領(lǐng)域中構(gòu)建核心競爭優(yōu)勢。

調(diào)整期(2018-2019 年)這一階段,世界經(jīng)濟格局震蕩調(diào)整與國際貿(mào)易環(huán)境的劇烈波動形成雙重壓力,成為行業(yè)發(fā)展的主要制約因素。在經(jīng)濟增速放緩的大背景下,汽車、電子等傳統(tǒng)制造業(yè)呈現(xiàn)下行態(tài)勢。作為協(xié)作機器人的核心應(yīng)用領(lǐng)域,汽車與電子行業(yè)市場規(guī)模的萎縮,直接導(dǎo)致協(xié)作機器人的市場需求縮減。市場遭遇 “急剎車”,行業(yè)發(fā)展節(jié)奏顯著放緩,各廠商放緩市場拓張,進(jìn)入修煉內(nèi)功(產(chǎn)品優(yōu)化、技術(shù)迭代、解決方案打磨)的階段。

迸發(fā)期(2020-2021年)隨著疫情的逐漸穩(wěn)定,下游需求迅速爆發(fā)。資本熱度高漲疊加疫情快速修復(fù)的ZG市場表現(xiàn)尤為突出,拉動整個協(xié)作市場實現(xiàn)突破式增長。

穩(wěn)步期(2022-2024 年)這一階段,經(jīng)濟形勢更加復(fù)雜,地域沖突、供應(yīng)鏈吃緊、美元加息等都對下游投資產(chǎn)生了較大的影響。在終端縮減自動化投資的背景下,協(xié)作機器人憑借靈活部署、提效降本的優(yōu)勢, 解決了許多制造業(yè)企業(yè)的柔性自動化改造難題,市場增速雖有放緩,但仍保持良好增長。協(xié)作機器人展現(xiàn)出了其發(fā)展的強勁韌性與潛力。

未來隨著協(xié)作機器人技術(shù)迭代升J及下游行業(yè)應(yīng)用的不斷拓展,人機協(xié)作這一創(chuàng)新模式,將不再局限于生產(chǎn)環(huán)節(jié)的局部優(yōu)化,而是成為定義下一代機器人核心競爭力的關(guān)鍵維度。未來協(xié)作機器人市場的增長速度和成長空間都十分可觀





機器人的安全解決方案:力感知方案,輕量化設(shè)計方案,電磁抱剎閘方案,雙讀頭編碼器解決方案

通過電流環(huán)、關(guān)節(jié)力矩傳感器、安全皮膚對外部力覺進(jìn)行感知,從而達(dá)成對“碰撞”的有效檢測;電磁抱剎閘從接收到制動信號到完成制動的響應(yīng)時間可控制在 50ms 以內(nèi)

機器人的視覺解決方案:2D視覺和 3D 視覺

2D 技術(shù)起步較早,技術(shù)和應(yīng)用也相對成熟;3D 視覺更接近人眼,其核心在于對 3D 幾何數(shù)據(jù)的采集和利用,可獲取物體的深度信息,實現(xiàn)多維度定位識別

協(xié)作機器人與人形機器人的發(fā)展關(guān)系:應(yīng)用領(lǐng)域有部分重疊是互補

協(xié)作機器人在市場上的成功應(yīng)用, 有助于提高人們對機器人技術(shù)的認(rèn)知度和接受度,為人形機器人的市場推廣打下基礎(chǔ);一些為人形機器人研發(fā)的高性能傳感器和輕量化材料,可能會逐漸應(yīng)用到協(xié)作機器人中,提高協(xié)作機器人的性能和競爭力

機器人工作站的安全規(guī)范及標(biāo)準(zhǔn):安全防護(hù)空間內(nèi)無人,設(shè)置各種傳感器感應(yīng)人

工作站必須設(shè)置各種傳感器,當(dāng)人員無故進(jìn)入防護(hù)區(qū)時,立即使工作站中的各種運動設(shè)備停止工作;或機器人及其周邊設(shè)備必須在降速條件下啟動運轉(zhuǎn)

機器人工作站的功能要求和環(huán)境條件:機器人的持重能力,工作空間,自由度

機器人手腕所能抓取的質(zhì)量是機器人一個重要性能指標(biāo);機器人的名義工作空間是機器人的另 一 個重要性能指標(biāo);自由度是否可以在作業(yè)范圍內(nèi)滿足作業(yè)的姿態(tài)要求

智能服務(wù)機器人的導(dǎo)引方式:固定路徑導(dǎo)引方式和自由路徑導(dǎo)引方式

固定路徑導(dǎo)引方式是在預(yù)定行駛路徑上設(shè)置導(dǎo)引用的信息媒介物,機器人在行駛過程中實時檢測信息媒介物的信息而得到導(dǎo)引;自由路徑導(dǎo)引方式是在AGV上儲存著行駛區(qū)域布局上的尺寸坐標(biāo),通過一定的方法識別車體的當(dāng)前方位

自動導(dǎo)引機器人系統(tǒng)的組成:驅(qū)動系統(tǒng) 導(dǎo)航系統(tǒng) 充電系統(tǒng) 通信系統(tǒng) 防碰裝置

AGV控制器是處理器核心;驅(qū)動系統(tǒng)集成了行駛與轉(zhuǎn)向兩個單元;導(dǎo)航系統(tǒng)結(jié)構(gòu)緊湊、使用簡單、導(dǎo)航范圍寬、導(dǎo)航精度高;自動充電系統(tǒng)可快速補充損失的電量

裝配機器人的系統(tǒng)組成:主體、驅(qū)動系統(tǒng)和控制系統(tǒng)

裝配機器人由主體、驅(qū)動系統(tǒng)和控制系統(tǒng)三個基本部分組成,有3~6個運動自由度,其中腕部通常有1~3個 運動自由度,零件供給裝置主要有給料器和托盤等

機器人的運動學(xué)模型:運動學(xué)模型和動力學(xué)模型

移動機器人系統(tǒng)模型目前可分為運動學(xué)模型和動力學(xué)模型兩大類,兩種情況下機器人運 動控制有不同的控制變量;以四輪機器人為例,其中后面兩輪是d立驅(qū)動輪,前面兩輪是萬向輪

機器人的傳動機構(gòu):有絲杠傳動機構(gòu)、齒輪傳動機構(gòu)、螺旋傳動機構(gòu)、帶及鏈傳動、連桿及凸輪傳動等

傳動機構(gòu)用來把驅(qū)動器的運動傳遞到關(guān)節(jié)和動作部位。機器人常用的傳動機構(gòu)有絲杠傳動機構(gòu)、齒輪傳動機構(gòu)、螺旋傳動機構(gòu)、帶及鏈傳動、連桿及凸輪傳動

機器人的移動機構(gòu):車輪式移動機構(gòu);履帶式移動機構(gòu);腿足式移動機構(gòu)

移動機器人的移動機構(gòu)形式主要有:車輪式移動機構(gòu);履帶式移動機構(gòu);腿足式移動機構(gòu)。此外,還有步進(jìn)式移動機構(gòu)、蠕動式移動機構(gòu)、混合式移動機構(gòu)和蛇行式移動機構(gòu)等

機器人的技術(shù)參數(shù):自由度、定位精度和重復(fù)定位精度

自由度是指機器人所具有的獨立坐標(biāo)軸運動的數(shù)目,可能少于6個自由度,也可能多于6個自由度;機器人精度包括定位精度和重復(fù)定位精度,取決于定位方式,運動速度,控制方式、臂部剛度,驅(qū)動方式、緩沖方法等因素
 
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