复合机器人迎来落地“元年”

撰文 | 歌者

2021年，有业内人士称之为复合机器人落地应用的“元年”。

资本最先感受到行业“水温”快速押注赛道，优艾智合、墨影科技等厂商先后完成大笔融资。与此同时，2021年市场上绝大部分的移动机器人厂商、协作机器人厂商或联合或自研均推出了自己的复合机器人产品，其中不少已经落地应用，并形成了示范效应。在此趋势下，高工机器人产业研究所（GGII）保守预计到2025年复合机器人销量有望突破1.2万台。

在具体场景上，受市场接受度、价格、技术等因素影响，3C、半导体、电力、大数据中心、金属加工、档案管理等行业成为复合机器人率先渗透的场景。

来源：高工机器人产业研究所（GGII）

半导体行业—精密上下料

在半导体生产过程中，由于物料和产品价格都较为昂贵，因此对生产环境更有着非常严苛的要求，如高洁净度等；其次硅晶体等产品对于震动都非常敏感，半导体在生产过程中的流转，为了确保不出现破损或者损坏，往往需要控制过程中的震动，减少综合问题率，因此对转运设备的抗震动、稳定性、精度要求非常高。

在这一行业中，客户关注的重点往往不是成本价格因素，而是能否满足上述生产需求，创造更高的附加价值。

▌优艾智合为半导体行业提供软硬件一体化解决方案

目前，优艾智合的复合机器人在半导体行业广泛应用，搭载优艾智合自主研发的YouiTMS应用端系统，形成从硬件到软件的一体化智能升级解决方案，解决半导体生产车间物料上下料和运输问题，实现车间智能化柔性生产与数字化管理。

以优艾智合为某全球领先半导体晶圆厂所提供的上下料解决方案为例。通过配置多台优艾智合晶圆盒搬运机器人以及搭载YOUIFLEET调度管理系统、YOUITMS物流管控系统，有效完成机台与电子料架之间的自动化上下料和车间物流数据全流程精细化管理，实现晶圆车间柔性化智能化生产。

据了解，晶圆盒搬运机器人是优艾智合专为半导体车间打造的移动操作机器人，其基于激光SLAM混合定位导航技术及视觉定位技术，实现室内机器人±5mm重复定位精度，满足无尘作业的同时适应现场复杂动态环境。

▌新松复合机器人进入封测厂

2018年开始，新松复合机器人陆续出口某东南亚半导体公司，该公司是目前国际上最大的半导体封装测试公司之一，该公司引进新松协作复合机器人代替原有的人工上下料方式。

在该应用案例中，用户产线上下料任务多、物料种类丰富，采用复合机器人搬运方式大大减少了车间人员数量（减少约80%）、大大减少搬运次数（调度系统优化最优配送方案），提高作业准确率200%。尤其在疫情期间，其他企业面临人员不能正常到岗情况下，新松复合机器人在客户的工厂里24小时穿梭，有效的保证了用户的生产效率和经济效益。

目前，新松系列产品已经在汽车、3C、半导体、医疗等行业服务了诸多国内外一流企业，累计出货量数百台。

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3C行业—串联自动化产线

3C作为劳动密集型行业，人工作业依赖程度高，缺少生产过程监控及追溯，物料流转环节之间信息断裂等，因此，其智能化转型升级迫在眉睫。基于复合作业机器人解决方案可以使生产更灵活柔性，帮助生产企业实现“减员、增效、保质、保安全”。

▌斯坦德+艾利特复合机器人项目落地3C行业标杆客户

本案例是CNC加工车间的自动化升级项目，客户想在现场通过AMR搭载机械臂的形式协助设备作业，实现CNC机床生产的自动化上下料，达成减少工厂人力、保障厂区产能、提升厂区信息化水平的目标。

在导入过程中，斯坦德+艾利特复合机器人需要配合工厂的网络搭建，配合CNC机台进行自动化程序写入、调试；同时由于CNC机台门不具备自动化功能，需要机器人精准定位，配合机械臂开门，对复合机器人定位要求高。在此项目中，斯坦德+艾利特20台复合机器人满足4条产线100多台CNC机台的物料搬运工作，大大提高了工厂的自动化水平，大幅减少了车间劳动力。

自2020年开始，斯坦德与艾利特已经成功落地了多个复合机器人项目，双方完成了深度适配，并通过不同应用案例的磨合培养出了默契。对于用户来说，这意味着更简单易用的方案、更高效的配合、以及更稳定可靠的解决方案。未来随着双方在各自领域的技术创新和产品精进，在包括传统工业的存量市场和纺织、农业、巡检等增量市场中将会有更加抢眼的表现。

变电站—智能巡检

目前变电所人工巡检存在着很多不足。传统人工巡检方式存在劳动强度大、工作效率低、检测质量分散、手段单一等不足，人工检测的数据也无法准确、及时地接入管理信息系统。并且，随着无人值守模式的推广，巡视工作量越来越大，巡检到位率、及时性无法保证。此外，在高原、缺氧、寒冷等地理条件或恶劣天气条件下，人工巡检还存在较大安全风险，缺乏有效的巡检手段。大风、雾天、冰雪、冰雹、雷雨等恶劣天气下，也无法及时进行巡检。难以满足现代化智能牵引变电所安全运行要求。

▌节卡复合机器人提升变电站运维智能化水平

为了解决应急状态时无法操作、故障延时长的问题，节卡机器人合作伙伴开展具备牵引变电所应急操作功能系统开发研究，基于JAKA Zu 3协作机器人、AGV、多传感器、红外测温、图像识别、物联网等，实现无人巡检及无人操作。

当发生应急响应时，通过AGV自主导航，运行至指定位置，JAKA Zu 3协作机器人断开指定开关，实现对成套设备（开关柜）、综合自动化系统屏柜的面板按钮、转换开关的操作功能,操作功能可由牵引供电调度系统、综合自动化系统或远程集控中心进行指挥命令。

通过这种解决方案，有效降低了人工维护成本，相比部署传统巡检系统具有简单灵活和成本低的优势，极大提升了变电所运维智能化水平和应急响应水平，为无人值守变电所的全面推广提供了强有力的保障。对于进一步提升整个铁路行业的智能化水平和高科技形象有着重要意义。

智能工厂—远程运维

▌利元亨远程运维机器人“身临其境” 解决客户设备维修

为解决“事后控制”和“预防性维护”两种设备管理方式带来的弊端，利元亨推出了远程运维复合机器人，通过对设备进行连续在线的状态监测和数据分析，诊断并预测设备故障的发展趋势，提前辅助用户制定预测性维护计划并实施维修，其涉及了设备状态监测、故障诊断、预测、维修决策支持等设备运行维护的全过程。

对于利元亨远程运维复合机器人来说，它要做的显然更多，不仅仅是预测维护，它要充当起整个工厂设备的“主治医生”。其可以在工厂内自由移动，对设备状态进行监测诊断，更为重要的是，当现场出现故障时，利元亨远程运维复合机器人能够第一时间响应，避免客户增加等待成本。基于先进的通信技术，设备厂商工程师可以通过该复合机器人实现在线远程“会诊”并维修。

具体应用来看，设备厂商可以通过远程控制机械臂来移动摄像头，针对可能出现的故障点进行逐一排查，并利用先进通信技术，保证视频数据传输的实时性，避免丢包。通过语音双向传送、采集及控制、参会人员可以借助机器人与现场人员沟通，上线指导装配拍图片等。为达到更好的远程处理效果，利元亨将把AR （增强现实）技术集成在该远程运维复合机器人上，做到真正的“身临其境” 解决客户设备维修等问题。

档案管理中心—无人化管理

▌大族复合机器人保障档案室安全运行

专为档案馆场景而制造的大族协作机器人，在原有六轴机械臂的基础上，与AGV小车、视觉相机、夹爪、滑台等设备复合于一体，形成了完善的复合机器人解决方案。通过视觉相机与RFID标签的配合，大族机器人可以快速获取这些信息，并根据事先的指令，通过夹爪灵活自如的取放，再与AGV小车移动的配合，确保将档案送至指定位置。

与此同时，随着档案管理人员从管理室内转向室外，管理室成为与外界相对封闭的空间，以往难以实现的室内温湿度控制成为可能。大族机器人所提供的无人档案室方案里，为档案室集成了温湿度监测调节系统、空气质量监测净化系统和主动式自动消防系统，将环境监控系统和档案管理系统融为一体，最大化保障资料的安全性和可靠性，实时监控风险点，实时预警，真正保证档案室的安全运行。

结语

发展至今，复合机器人凭借“手+脚”灵活生产方式，正在逐渐成为现代工厂中的“新型劳动力”，市场接受度日益上升，也带来了复合机器人落地应用的广阔前景。

2021年，是复合机器人打开局面的一年。

不过，整体而言，目前市场还处于早期发展阶段，落地行业也仅局限在半导体、3C等行业，其它市场应用基本处于空白，这除了成本因素影响外，技术成熟水平的高低也决定着其踏入市场的快慢。

正如艾利特机器人技术及产品副总蔡嵩林所说的：“AGV+机械臂构成的复合型机器人系统最大的难点之一便是技术。协作机器人加AGV的整套应用，除了要求开发企业对两项技术都熟练掌握以外。还需要攻克的难点是如何让两类设备以一套完整系统的状态相互协同、稳定地工作，根据不一样的场景搭配不同的环境感知方案。”

通常复合机器人应用场景比较复杂，在特定场景下（例如半导体车间、CNC车间中）既需要完成移动搬运取料的任务，又需要纳入到产线制程，承担具体工种的加工操作（例如上下料、视觉检测、材料去除等等）。因此，复合机器人对于AGV小车环境适应能力和协作机械臂的开放性具有较高的要求。