四大家族在協(xié)作工業(yè)機器人上的布局

星火燎原

相信大家也看到了前段時間節(jié)卡機器人D輪融資的新聞了，10億元的融資額讓人產生互聯(lián)網企業(yè)融資的錯覺。大寫的服！不久前我才剛有機會近距離體驗了一下節(jié)卡協(xié)作機器人，性能方面先按下不說，在制造環(huán)節(jié)，我認為節(jié)卡做得還是相當不錯的，主要體現(xiàn)在鑄件油漆的處理、鑄件與外殼之間的段差處理等。

特地翻了一下以前的文章，我寫的第一篇關于協(xié)作機器人的文章是《Rthink倒下了，協(xié)作還能撐多久？》。時間回到2018年，協(xié)作機器人的明星企業(yè)兼鼻祖突然宣布倒閉，給當時方興未艾的協(xié)作機器人市場當頭一棒，包括我在內的許多人都對“人機協(xié)作”持悲觀態(tài)度。

而這幾年協(xié)作機器人的風風火火確實感覺被打了半邊臉。

為什么說是半邊臉呢？因為沒有想到協(xié)作機器人會在這么短時間內火到如今這個程度，一方面是資本對機器人的投資熱度前所未有，另一方面是關節(jié)模組的技術突破速度前所未有。

所以右臉打得疼，還好左臉保住了，因為“人機協(xié)作”目前的狀態(tài)還是停留在有人、有機、沒有協(xié)作的狀態(tài)。

之前我也多次提到，“協(xié)作機器人”的輕量化才是比較實用的點。經過幾年的摸索，如今協(xié)作機器人確實以輕量化、安全性高（相對工業(yè)機器人）、易部署、易使用等特點在工業(yè)化場景中占得一席之地。

高工機器人產業(yè)研究所（GGII）發(fā)布的最新數(shù)據(jù)顯示，2022年上半年，整體消費需求雖疲軟，中國市場工業(yè)機器人銷量同比仍增長3.78%，其中協(xié)作機器人和中大負載六軸機器人增速領跑，分別為20.05%和15.11%，小六軸機器人同比下滑6.27%，SCARA機器人同比增長3.45%，并聯(lián)機器人同比下滑5.53%。

協(xié)作機器人經過多方試探最終在工業(yè)上發(fā)力并且會持續(xù)搶占工業(yè)機器人的市場，這個趨勢是明顯的。

就在不久前，UR在發(fā)布UR20的時候，也旗幟鮮明地喊出了“工業(yè)協(xié)作機器人”的口號，我的理解是“應用于工業(yè)場景的協(xié)作機器人”或者“工業(yè)型協(xié)作機人”。

面對協(xié)作機器人從早期Rethink和UR的星星之火到現(xiàn)在的燎原之勢，工業(yè)機器人頭部廠家自然是如坐針氈，或自研，或投資、或收購，反正是陸續(xù)推出了自家的協(xié)作機器人。

比較可惜也比較有意思的是，協(xié)作機器人的開拓者、頭部企業(yè)，無一例都不是工業(yè)機器人企業(yè)，特別是作為工業(yè)機器人四大家族的FANUC、KUKA、ABB、YASKAWA，在協(xié)作市場上居然也都是滯后的。多少有點“創(chuàng)新者的窘境”的感覺。

注意這里指的是市場上滯后，并非技術，KUKA的iiwa、ABB的Yumi都發(fā)布得挺早，而且性能都非常優(yōu)異，是絕對的性能頂流，但最終協(xié)作機器人市場還是被以UR為代表的關節(jié)模組廠家所占領。

更有意思的是，在協(xié)作機器人打出“工業(yè)協(xié)作機器人”搶占工業(yè)機器人市場的時候，四大家似乎正在用“協(xié)作工業(yè)機器人”予以反擊。

“協(xié)作工業(yè)機器人”這個詞是我杜撰的，并沒有哪一家提出過這樣的名詞，只是我從四大家的協(xié)作產品布局中似乎看到了這樣的影子。所以今天我們來聊一聊四大家族在協(xié)作工業(yè)機器人上的布局。

文中觀點僅是個人觀察與分享，予嘗為女妄言之,女以妄聽之。

YASKAWA

協(xié)作機器人早期還經常伴隨著七軸的冗余控制，要說七軸機器人，安川很早就有了SIA5D，而且還有雙臂，那都不是事兒。

但是在協(xié)作機器人的產品化上確實慢了半拍，直到后來才推出了10kg負載的協(xié)作機器人HC10，再后來陸續(xù)推出了HC20，HC30。特別是HC30，30kg/1700mm的規(guī)格在協(xié)作機器人中比較顯眼，也就是說，在協(xié)作機器人上，安川沒跟上起步，但是在協(xié)作機器人越做越大的趨勢上，安川算是彎道超車了。

從安川協(xié)作機器人的外觀來看，是有比較明顯的“協(xié)作機器人特征”的，比如中空走線，末端有燈、有按鈕，功能上協(xié)作機器人典型功能該有的都有。

但是技術路線上就不一樣了，HC系列用的是YRC1000電控柜，不差錢的話也可以選擇YRC1000micro的緊湊版。一看YRC1000電控柜的樣子跟示教器就可以知道，就是一個工業(yè)機器人的配置。而且安川是把協(xié)作機器人歸類為Smart Series Robots，不知道翻譯為“智能機器人系列”是否合適，畢竟“智能”這個詞有點大，姑且這么叫吧，智能系列還特別強調具備100%的工業(yè)機器人功能，而且也強調了PLd Cat .3的安全等級以及25項安全功能。

到這就很明顯了，安川的產品定義是兼顧協(xié)作安全功能與工業(yè)機器人性能的機器人，所以我將之命名為“協(xié)作工業(yè)機器人”，即協(xié)作型的工業(yè)機器人。

可能有人說了，使用工業(yè)機器人的電控柜怎么就一定是工業(yè)機器人了呢？

別著急，機器人界的網紅為我們揭曉答案。很多業(yè)內的朋友應該都知道這位機器人界的最佳抖音網紅，沒有之一，曾經很土豪地拆了一臺安川的HC10。詳細視頻我就不放了，各位有興趣的上抖音搜一下。我給大家展示幾個圖片，行業(yè)朋友一看就明白了，視頻截圖，畫質比較感人，將就著看吧。

視頻中可以看到，這就是一個加了力傳感器的工業(yè)機器人，用的就是工業(yè)機器人的伺服電機，只不過電機做了偏置以便于中空走線。所有線纜都匯聚到基座上，非常緊湊，這些設計對于線纜的柔性要求非常高，壽命跟維護都是比較擔心的問題。

這里我們就不詳細剖析結構了，簡單看個大概就行，也不是什么機密，要再細致研究就真得買一臺才能研究明白?？偨Y起來安川的協(xié)作機器人就是工業(yè)伺服電機加中空減速機加力傳感器，非模塊化設計，驅動集中在控制柜中。

FANUC

第二個說FANUC是因為跟安川比較相似，而且也是趕緊上了“大負載協(xié)作”的車，后來還推出了25kg負載的。

早前還有在工業(yè)機器人基座上加力傳感器的，最大做到了35kg，還帶了防護皮膚。這個就更不用說了，就是完完全全的工業(yè)機器人加上一些安全功能來達到協(xié)作機器人的標準。

各位，你可以說他不夠靈敏，可以說他長得不像協(xié)作，但是不能質疑他不是協(xié)作，因為人家也是實實在在有安全功能的。再說了，從來說沒有誰定義長得像UR的才是協(xié)作，長得像協(xié)作的也沒有哪家能做到人機協(xié)同作業(yè)，切勿相馬失之瘦，相士失之貧！

回到CRX系列，跟安川一樣，也是伺服電機加減速機加力傳感器的設計方法，基座也跟工業(yè)機器人一樣有動力線跟編碼器線，連著工業(yè)機器人的電控柜。而且仔細看會發(fā)現(xiàn)FANUC更復雜，不旦中空偏置，還有直角傳動的，所以如果不是知道里面的結構，CRX看起來確實像常見協(xié)作一樣瘦。就是這么復雜的設計，價格方面我相信也是比較復雜的~~~~~

所以不管是先應急的CR系列，還是現(xiàn)在陸續(xù)發(fā)布的CRX系列，我們也可以看到，“協(xié)作工業(yè)”的路線是比較明顯的。

KUKA

KUKA的協(xié)作機器人就不用多說了，大家都知道iiwa是協(xié)作機器人產品的天花板，國內幾家?guī)Я鞲衅鞯膮f(xié)作廠家都跟iiwa有千絲萬縷的關系（更準確一點說是跟德宇）。當然價格上也是頂流，這也直接影響了iiwa的銷量。據(jù)說iiwa的銷量主要來自于醫(yī)療、學校、科研機構，還有競爭對手~~~~~

要說銷量，iiwa在協(xié)作機器人中實在不值一提，但在高端應用特別是醫(yī)療應用中，iiwa還是一座難以逾越的高山。就這么說吧，當前國產骨科跟穿刺手術機器人如日中天，但絕大多數(shù)都是輔助，也就是機器人只是輔助定位，而iiwa卻可以自主穿刺，你就想想這里的差距有多大。畢竟iiwa有多年的積累，國產才剛起步，慢慢來吧。

關于iiwa就不廢話了，大家都很熟悉，技術路線跟一般協(xié)作機器人相似，無框電機加諧波加力傳感器，驅動器分布在本體內。

大概是由于iiwa實在太高端（貴），KUKA后來又推出了iisy系列，已發(fā)布的有iisy3 ，而在2022年慕尼黑自動化展中，KUKA又表示將推出iisy11 跟iisy15。

目前關于iisy的資料還是非常少，所以外界并不是特別清楚到底內部結構是怎樣的，但我們還是可以從有限的資料中發(fā)現(xiàn)蛛絲馬跡。首先宣傳上是已經直接點明了iisy就為工業(yè)而生的，另外一個細節(jié)就是使用的控制柜是KR C5 micro，也是工業(yè)機器人的柜子。

好了，就目前的產品來看，KUKA是兩手抓兩手都要硬，低壓分布式、高壓集中式都有，不同的協(xié)作機器人對應不同的場景，而不在一個技術路線上押寶，同時布局了工業(yè)協(xié)作與協(xié)作工業(yè)。

ABB

如果說KUKA是兩手抓兩手都要硬，那ABB就是——我~~全~~都~~要?。。?！

首先是Yumi，也是傳統(tǒng)的電機減速機直連，線纜全部歸整到基座的路線。先是雙臂，又發(fā)布了單臂，技術上Yumi也絕對是頂流，工業(yè)設計也非常漂亮。

而且Yumi沒有中空走線，而是外部走線。各位有興趣的也請去翻翻老陳網紅的視頻，目前我知道的好像也就他把Yumi拆了又分享了視頻。壕~~~~~細節(jié)就不解析了（其實是解析不了），各位自己看看照片體會吧。

而后ABB通過收購發(fā)布了Roberta，不過后來消失了，去年又同時發(fā)布了CRB1100跟CRB 15000。

CRB 15000就是GoFa，走的也是低壓模塊化關節(jié)模組的技術路線，而且GoFa的模組設計有不少亮點，有不少有意思的設計。這個就等哪位土豪大神拆機揭密吧。

而CRB 1100 完全是在工業(yè)機器人上加上激光雷達等做的安全策略，在同等規(guī)格的工業(yè)機器人里是最安全的，在同等規(guī)格的協(xié)作機器人里是性能最好的，當時看到這個產品思路我是眼前一亮，兼顧了工業(yè)的速度與協(xié)作的安全，完美~~~~

所以ABB是每個技術路線都布局，有錢真好~~~~

總結

我們回過頭來捋一捋，UR是借由“人機協(xié)作”的概念一飛沖天，又憑借“工業(yè)協(xié)作”的思路平穩(wěn)落地，坐上了協(xié)作的第一把交椅（雖然去年已易主，但沒事，今年鹿死誰手還不好說）；而YASKAWA跟FANUC這兩個日系龍頭則堅定不移地采用工業(yè)機器人的思路設計協(xié)作，簡單來說，工業(yè)機器人加上力傳感器就是協(xié)作了；而KUKA跟ABB則是投賽道，特別是ABB，幾乎整個賽道都包了，并且肯定后續(xù)還有新品，因為大負載協(xié)作還沒做呢。

也就是說四大家族都齊刷刷將“協(xié)作工業(yè)”作為自己的唯一或其中一條路線。

雖然目前“工業(yè)協(xié)作”在市場上占據(jù)壓倒性優(yōu)勢，但是乾坤未定，一切還尚早。四大家族走“協(xié)作路線”，我覺得一方面可能是有意做技術路線的區(qū)分，另一方面大家對于協(xié)作性能要求越來越往工業(yè)機器人靠近也有目共睹。

而且我自己比較認同的趨勢也是未來工業(yè)跟協(xié)作的界限會越來越模糊，或者說最終所有種類的機器人都會越來越安全。（我這還沒有說電子皮膚的一脈，從安全的角度來說，工業(yè)機器人電子皮膚，一樣可以拖拽示教跟碰撞檢測，特別是如果加的非接觸式電子皮膚，安全系數(shù)就更高了。還有加相機監(jiān)測，比如特斯拉的自動駕駛技術，其實是相通的，但本文我稍微聚集了一下。）

試想一下，力傳感器的原理是通過檢測薄壁變形量來轉換成力反饋信號，“薄壁”“變形”，這不就是諧波減速機里的柔輪的基本特征么？如果有一天，把力傳感器做到了柔輪上，所有用諧波減速機的工業(yè)機器人不就突破了協(xié)作的界限了么？反過來如果低壓電機過幾年又得到了突破，性能比肩高壓伺服，不也打破了協(xié)作速度慢精度低的詛咒了么？

不管是工業(yè)協(xié)作，還是協(xié)作工業(yè)，我認為最終還是要會師的，殊途同歸，只是看看會師時誰的部隊更龐大。正所謂

審核編輯 ：李倩