协作机器人决胜工业主战场的“三大矩阵”

撰文 | 潘敏瑶

从协作机器人的行业应用分布来看，工业领域的应用占比在70%以上，其中3C、汽车零部件两大领域的应用占比合计接近60%，系协作机器人需求最大的两大领域，其他领域如新能源领域需求亦处于快速增长态势。

2018-2020年协作机器人行业应用分布（以销量计）

数据来源：高工机器人产业研究所（GGII）

近几年，协作机器人行业逐渐回归理性，各厂商将更多的精力集中在产品打磨与迭代上，同时亦在下游应用场景开发上不遗余力。需要承认的是，当前的协作机器人市场基数依然偏小，在众多的工业场景中，协作机器人的高柔性尚未真正发挥价值。

疫情趋于常态化，加快了企业决策者对于机器人换人的节奏，协作机器人基于能够适应当下原有产线低成本、小幅度改造的需求，而成为工厂的“大刚需”。如今，协作机器人已经走过了“市场教育”和“质量沉淀”的阶段，迈向“批量化应用”阶段。

越疆CEO刘培超在接受高工机器人调研时指出，协作机器人企业需要形成“产品、技术、生态”三大矩阵为一体的系统化能力，提升企业的综合竞争力，进而触达更多可服务的客户领域。

产品矩阵

当前，越疆机器人的应用主战场在工业领域，以3C行业为例，刘培超分析，目前3C行业的特性是产品小巧、精密，用工密度高，目前市面上还没有机器人企业能为3C行业设计出一款适用的工具。协作机器人有其先天优势，但是协作机器人企业还需要对这些领域进一步细分，开发出更丰富的工艺包。

截至目前，越疆构筑了三大系列九大产品，形成0.5-16kg负载产品矩阵。

其中，桌面级工业机械臂MG400是一款柔性自动化利器，采用一体化集成机身，极少占地面积，以及可即插即用的生态组件，大幅节省了用户的部署时间。此外，MG400拥有图形化编程、动力补偿拖动示教的功能，大幅简化了调试步骤，即使零基础的用户也可以快速上手使用。

在性能方面，MG400可达±0.05mm工业级重复定位精度，获得了20000小时MTBF可靠性检测认证，碰撞检测响应阈值＜12N，具有较高的稳定性和安全性。

GGII数据显示，2021年中国协作机器人均价为10.95万元/台，而MG400售价在万元左右，其亲民的价格和其易用性大大降低了中小制造企业自动化生产转型的门槛，一台MG400可替换2名工人，当月即可回本，年省10万+，一定程度上也加快了制造业自动化转型的进程。

目前MG400在PCB板流水线的焊锡、插件、喷胶，笔记本生产线的接口测试、转轴测试、分拣上料，手机生产线的中框检测、Sim卡上下料、天线分拣，小型流水线的冲压机上下料、投影仪铝片等离子清洗、激光打标机上下料等场景已经得到客户的青睐。

DOBOT M1 Pro是一款针对轻工业场景设计的SCARA协作机械臂，采用集成化的整机设计，大大提高伺服驱动器和控制系统之间的通讯效率。M1pro还支持二次开发，能够胜任诸如快速上下料、视觉识别分拣、PCB插件等流水线作业。

CR系列为全感知协作六轴机械臂，拥有3kg、5kg、7kg、10kg、12kg、16kg六种负载七种机型，多种负载和臂长选择，结合丰富的通信接口和工艺包，可与移动底盘、视觉、力传感器、夹爪等组件快速集成各种自动化方案，匹配各行业应用，进行上下料、搬运、涂胶、插件、打磨、焊接、打螺丝、无序分拣、等离子清洗、瑕疵检测等工艺操作。

例如在贴标、烧录、测试、分板、装盘等流水线搬运工序中，臂长达到1525mm的CR10，可以在多个工作站之间实现转运。3台机器人接替6名工人的作业任务，大大缩减人力成本，提高生产效率和品质。

在数据线绕线应用中，机器人力控跟随旋转电机，避免绕线中发生缠绕，保证了绕线美观和产品一致性品质。CR系列支持一键录制任意轨迹等交互技术，可快速部署到各种生产应用中。

在平板背板打磨应用中，CR系列协作机器人自动上下料，精准取放、打磨、换砂纸，大幅提升打磨效率，避免了工人受金属碎屑、粉尘、烟雾等危害。

在PCB板喷码应用中，CR系列支持正装、侧装、倒装，可将空间利用率最大化，结合视觉定位，准确抓取PCB板进行喷码，不仅保证产品一致性，同时提高产线灵活性；在PCB板烧录应用中，CR10可以抓取PCB执行检测任务后，再送进烧录机。此外，末端双吸盘结构，可同时给两台烧录机进行上下料，比人工操作效率提升50%。

技术矩阵

区别于传统工业机器人，协作机器人的技术特点主要为安全性、易用性、灵活性、共融性。安全性是人机协作系统的基础；易用性和灵活性是人机协作系统的重点，能够快速适应柔性的、复杂的生产方式是协作机器人的优势；共融性则是协作机器人全面深入市场、多方位超越工人的核心。

自2015年成立以来，越疆通过安全皮肤、动力学算法、多重感知等自主创新技术，赋予了机器人产品更高的安全性、灵活性、易用性及稳定性。

《2021年协作机器人产业发展蓝皮书》数据显示，截至2020年底，协作机器人相关的专利申请量为682件，其中越疆的专利申请数量为402件。

在安全性方面，越疆提出非接触式安全皮肤DOBOT SafeSkin碰前预感知主动避障的方案，并实现了产品化，覆盖机器人本体，具有覆盖面积大、感知距离远(15cm)、响应速度快(10ms响应、100ms内实现急停)、抗干扰性强、人机协同速度高（1000mm/s）等特点，在保障人机协同安全性的同时，大大提高了生产效率。

越疆安全皮肤软件内界面

在易用性和灵活性方面，越疆推出了更灵活的全轨迹复现方式，同时全轨迹复现接口支持视觉采集轨迹以及3D视觉轨迹导入，已应用于焊接、涂胶、理疗按摩等连续轨迹快速部署场景。

作为国内早期将二次开发接口、图形化编程、跨平台交互引入工业机器人控制的团队之一，越疆针对协作机器人进行了指令的高级参数配置化，支持多线程和多TCP的通讯设计以及工艺包的积木设计；生态配件插入后，自动生成可视化积木，用于图形化编程，并可通过虚拟控制器在不连接机器人的情况下进行离线开发与调试，验证工艺，大大缩短真机调试周期。

越疆还推出了Dobot+系列的认证产品，在内部经过充分的可靠性验证与便利接口指令开发后，客户只需在Dobot+ Home中进行下载，就可以进行工艺应用的快速部署。

在共融性方面，刘培超指出，人机共融的三大关键技术是感知、交互、决策，融合AI技术的新一代智能机械臂，拥有无限延伸的场景。

基于这一判断，2021年，越疆推出了全自研力控技术遥操作系统，该系统拥有0.1力反馈精度，跟踪延时＜10ms的实时力反馈能力，具备60帧流畅视频的功能，能够实现远程方向对准；0.005mm位置分辨率为高精度操作提供可能。未来，该系统将进一步延伸人类触觉，打破虚实空间边界。

生态矩阵

为满足复杂应用场景对协作机器人提出的更高要求，基于协作机器人为核心搭建起来的生态圈也在持续扩大，周边产品如传感器、末端执行器、机器视觉等也将获得更高关注度。

协作机器人周边配套产品代表

资料来源：越疆，高工机器人产业研究所（GGII）整理

目前，越疆已与50多家一线配件厂商合作，支持视觉、夹具、力传感器等100+配件组合，即插即用。越疆协作机器人还可兼容20+开发平台，支持生态圈大部分配件接入进行二次开发。

越疆已开发出适应各类场景的工艺包，工艺包支持用户进行二次开发，以帮助用户轻松应对各种行业复杂工艺方案的集成需求。

2021年，越疆发布了“鸿鹄计划”，打造配套组件生态全闭环，助力智能制造产业人才培养。

截至目前，越疆在全球已拥有200余家核心代理商，实现200+场景应用覆盖15大主流行业，包括汽车、3C、半导体、五金、家电、化工、医疗、新零售、物流、仓储、包装、服装、鞋帽等。

越疆已服务超20家世界500强制造企业，此前于2022年3月31日，越疆宣布与比亚迪达成深度合作。2021年，越疆全年销量12000台，累计出货量55000台，业绩增长超100%，市场覆盖140个国家和地区。