復(fù)合機(jī)器人一定要搭載協(xié)作機(jī)器人嘛

機(jī)器人行業(yè)有一種說法，人形機(jī)器人最適應(yīng)人類社會(huì)的形態(tài)。

具體來看，人類社會(huì)的現(xiàn)有生產(chǎn)形態(tài)是按照人的高度、形狀、使用習(xí)慣、思維慣性等形成的，最適應(yīng)人以及類人形機(jī)器進(jìn)行生產(chǎn)作業(yè)。想要推廣使用其他形態(tài)的機(jī)器人，需要對(duì)人類社會(huì)現(xiàn)有生產(chǎn)形態(tài)進(jìn)行徹底改造，不僅成本高，而且可操作性低。因此，雖然研發(fā)人形機(jī)器人的投入很高，卻從不缺少孜孜不倦的追夢者。

同樣是向人形機(jī)器人奔赴，各方選擇的道路也各有千秋。

一種道路是先研究出人形機(jī)器人，再探討其在生產(chǎn)中的實(shí)際應(yīng)用。這種方法雖然一步到位，但跟實(shí)際生產(chǎn)聯(lián)系不強(qiáng)，具體應(yīng)用場景需要進(jìn)行探索。也就是說，先做出來，再考慮它能干什么。

典型代表是特斯拉。車企特斯拉研發(fā)的人形機(jī)器人“擎天柱”即將面世。在設(shè)想中，“擎天柱”最初的作用是替代人類，在工廠中從事無聊或危險(xiǎn)的工作，但具體的應(yīng)用場景還需要進(jìn)行探索?！熬拖袢绻覀冋也坏剿挠猛?，那么我們不應(yīng)該期望其他人會(huì)這樣做?！?特斯拉表示。

另一種道路，是先確定生產(chǎn)場景，再根據(jù)實(shí)際需要來確定機(jī)器人外形。這種方法遵循的思路是，先看看需要機(jī)器人干什么，再把它做出來。

這類機(jī)器人的功能和外形，靈感大多衍生自人類肢體和器官的功能和外形。由于脫胎于實(shí)際需要，這種機(jī)器人的發(fā)展路徑比較平穩(wěn)，最適應(yīng)人類社會(huì)當(dāng)前的發(fā)展需要。這其中，最具有代表的是機(jī)械手、機(jī)械足、機(jī)器視覺等工業(yè)機(jī)器人，在生產(chǎn)作業(yè)中的應(yīng)用也最廣泛。

在現(xiàn)有的工業(yè)機(jī)器人里面，復(fù)合機(jī)器人的“人”屬性是最強(qiáng)的。復(fù)合機(jī)器人是在機(jī)械臂和機(jī)械足的基礎(chǔ)上演變而來，一般包括移動(dòng)底盤、機(jī)械臂、視覺系統(tǒng)、控制系統(tǒng)、末端執(zhí)行器等模塊，分別承擔(dān)腳、手、眼、腦等功能。

相較于其他工業(yè)機(jī)器人，復(fù)合機(jī)器人更接近大眾心目中機(jī)器人的終極形態(tài)。作為最關(guān)鍵的作業(yè)模塊，“手”的選擇至關(guān)重要。

01“可以，但沒必要”

從理論上來講，復(fù)合機(jī)器人的可以搭載的“手”的種類并不少，包括協(xié)作機(jī)器人、多關(guān)節(jié)機(jī)器人、SCARA機(jī)器人等等。但常有客戶發(fā)問，復(fù)合機(jī)器人是否可以不搭載協(xié)作機(jī)器人？

功夫機(jī)器人業(yè)務(wù)總監(jiān)王迪認(rèn)為，協(xié)作機(jī)器人之所以備受關(guān)注，主要是在于它的安全性。復(fù)合機(jī)器人目前主要應(yīng)用在制造業(yè)零部件的組裝、加工工件的抓取、組裝、搬運(yùn)、裝卸等環(huán)節(jié)，或是充電機(jī)器人、酒店清潔機(jī)器人等與人生活密切相關(guān)的服務(wù)行業(yè)，都需要與人直接進(jìn)行交互。因此，“高級(jí)傳感器+防撞機(jī)構(gòu)+急停按鍵”基本成了復(fù)合機(jī)器人的標(biāo)配。相較于協(xié)作機(jī)器人，普通機(jī)械臂安全性稍弱，不會(huì)作為搭載首選。

另一個(gè)決定性因素是采購成本。由于背負(fù)的功能模塊比較多，復(fù)合機(jī)器人與其他類別的工業(yè)機(jī)器人相比單價(jià)偏高。高工機(jī)器人產(chǎn)業(yè)研究所（GGII）曾經(jīng)預(yù)測，復(fù)合機(jī)器人的單價(jià)起碼要降到30萬以下，才有遍地開花的可能性。

在技術(shù)的引領(lǐng)下，近年復(fù)合機(jī)器人的價(jià)格一降再降，但仍未達(dá)到真正擊穿終端客戶的程度。GGII數(shù)據(jù)顯示，2021年復(fù)合機(jī)器人的均價(jià)為52萬，主要的應(yīng)用場景也是對(duì)價(jià)格接受度較高的3C、半導(dǎo)體、醫(yī)療衛(wèi)生、航空航天等行業(yè)。

這種環(huán)境下，協(xié)作機(jī)器人表現(xiàn)出了較大的成本優(yōu)勢。GGII數(shù)據(jù)顯示，2021年多關(guān)節(jié)機(jī)器人均價(jià)為13.91萬元，協(xié)作機(jī)器人均價(jià)為10.95萬元，采購多關(guān)節(jié)機(jī)器人的成本比協(xié)作機(jī)器人多27%。

史河機(jī)器人市場負(fù)責(zé)人丘源林認(rèn)為，在機(jī)械臂的選擇上，復(fù)合機(jī)器人還更偏向追求靈活性和易用性。協(xié)作機(jī)器人的結(jié)構(gòu)尺寸更輕巧、更柔性，可操控的空間更大，更可以滿足時(shí)下生產(chǎn)中“小批量、多品種、定制化”的要求。與此同時(shí)，與普通機(jī)械臂相比，協(xié)作機(jī)器人的使用門檻較低，沒有太多復(fù)雜的編程和配置。

多重因素交織下，“可以，但沒必要”成為大多數(shù)人的答案，協(xié)作機(jī)器人也成為了復(fù)合機(jī)器人的搭載首選。

與此同時(shí)，復(fù)合機(jī)器人對(duì)協(xié)作機(jī)器人的高粘性讓協(xié)作機(jī)器人企業(yè)看到了發(fā)展方向。截至目前，艾利特機(jī)器人、越疆機(jī)器人、大族機(jī)器人、遨博、中科新松、節(jié)卡機(jī)器人等協(xié)作機(jī)器人企業(yè)已紛紛入局，準(zhǔn)備深耕復(fù)合機(jī)器人領(lǐng)域。

不過，搭載普通機(jī)械臂的復(fù)合機(jī)器人也并非全無市場。天機(jī)董事長陳曦表示，由于應(yīng)用場景不同，一些客戶對(duì)指標(biāo)有明確要求。協(xié)作機(jī)器人的速度、節(jié)拍、精度等指標(biāo)不高，難以滿足客戶的需求，所以市面上也有一些企業(yè)能生產(chǎn)搭載中小型傳統(tǒng)機(jī)械臂的復(fù)合機(jī)器人。

02“可以，但有難度”

無論是協(xié)作機(jī)器人還是中小型普通機(jī)械臂，負(fù)載能力都很有限。相應(yīng)的，復(fù)合機(jī)器人的負(fù)載能力也存在先天缺陷?，F(xiàn)行環(huán)境下，復(fù)合機(jī)器人可以搭載大負(fù)載機(jī)械臂嗎？

“可以，但有難度。”這是采訪中聽到最多的回答。

首先，難在跟“腿”的配合。機(jī)械臂和移動(dòng)底盤之間是互相影響的。擁有大負(fù)載操作能力的機(jī)械臂普遍體積大、重量重、成本高，還會(huì)需要很大體積的控制柜，這對(duì)升降平臺(tái)的強(qiáng)度和走線、移動(dòng)底盤的配重和體積有更高的要求。

與此同時(shí)，移動(dòng)底盤的續(xù)航能力也需要重視。節(jié)卡機(jī)器人市場總監(jiān)雷張輝分析，目前移動(dòng)底盤的能耗主要靠電池，一次充電需要3小時(shí)左右。如果機(jī)械臂和移動(dòng)底盤的體量增大，移動(dòng)底盤的能耗也隨之增加，續(xù)航能力自然會(huì)下降，充電時(shí)間也會(huì)增加。

其次，難在跟“眼”的配合。復(fù)合機(jī)器人的機(jī)械臂和移動(dòng)地盤都要移動(dòng)，必然要采用雙視覺輔助定位法。大部分的移動(dòng)底盤的定位精度在±5mm，機(jī)械臂的精度一般在±0.02mm。但工業(yè)現(xiàn)場的環(huán)境會(huì)對(duì)AGV定位精度產(chǎn)生影響，例如地面平整度等等。

在地面平整度一致的情況下，負(fù)載能力越大，復(fù)合機(jī)器人定位精度受影響的程度也更大。

再次，難在跟“腦”的配合。復(fù)合機(jī)器人與工業(yè)現(xiàn)場的系統(tǒng)對(duì)接工程繁瑣，對(duì)系統(tǒng)的要求很高。以控制器為例，必須要保證采集和處理數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)性。與此同時(shí)，目前機(jī)械臂的控制和移動(dòng)底盤的控制幾乎不相同，內(nèi)部通訊協(xié)議也存在差異。另外，還需要關(guān)注控制頻率、移動(dòng)規(guī)劃、多機(jī)協(xié)同規(guī)劃等環(huán)節(jié)。

除此之外，調(diào)試成本、工作節(jié)拍、行走速度、運(yùn)行平穩(wěn)性、安全性等等，無一不是需要克服的難點(diǎn)。

從2016年中科新松推出首款國產(chǎn)復(fù)合機(jī)器人產(chǎn)品，到2022年中國市場上復(fù)合機(jī)器人產(chǎn)品百花齊放，復(fù)合機(jī)器人年銷量逐步逼近1000臺(tái)大關(guān)。

雖然規(guī)?；涞厣写孀璧K，但復(fù)合機(jī)器人目前仍被寄予厚望。除了協(xié)作機(jī)器人企業(yè)，近年來，優(yōu)艾智合、仙工智能、迦智科技、斯坦德機(jī)器人、靈動(dòng)科技、藍(lán)芯科技、功夫機(jī)器人、史河機(jī)器人等移動(dòng)機(jī)器人公司也在不停加碼復(fù)合機(jī)器人領(lǐng)域。

道路盡頭是星辰大海還是海市蜃樓？工業(yè)機(jī)器人和人形機(jī)器人誰會(huì)率先沖線？腳下道路能不能到達(dá)真正的終點(diǎn)？對(duì)于未來，我們有著重重疑惑。但相信隨著更多新鮮血液的注入和加持，我們會(huì)見到越來越多的綺麗風(fēng)景。

審核編輯 ：李倩