四大家族在協(xié)作工業(yè)機(jī)器人上的布局

星火燎原

相信大家也看到了前段時(shí)間節(jié)卡機(jī)器人D輪融資的新聞了，10億元的融資額讓人產(chǎn)生互聯(lián)網(wǎng)企業(yè)融資的錯(cuò)覺(jué)。大寫(xiě)的服！不久前我才剛有機(jī)會(huì)近距離體驗(yàn)了一下節(jié)卡協(xié)作機(jī)器人，性能方面先按下不說(shuō)，在制造環(huán)節(jié)，我認(rèn)為節(jié)卡做得還是相當(dāng)不錯(cuò)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(xiě)的第一篇關(guān)于協(xié)作機(jī)器人的文章是《Rthink倒下了，協(xié)作還能撐多久？》。時(shí)間回到2018年，協(xié)作機(jī)器人的明星企業(yè)兼鼻祖突然宣布倒閉，給當(dāng)時(shí)方興未艾的協(xié)作機(jī)器人市場(chǎng)當(dāng)頭一棒，包括我在內(nèi)的許多人都對(duì)“人機(jī)協(xié)作”持悲觀態(tài)度。

而這幾年協(xié)作機(jī)器人的風(fēng)風(fēng)火火確實(shí)感覺(jué)被打了半邊臉。

為什么說(shuō)是半邊臉呢？因?yàn)闆](méi)有想到協(xié)作機(jī)器人會(huì)在這么短時(shí)間內(nèi)火到如今這個(gè)程度，一方面是資本對(duì)機(jī)器人的投資熱度前所未有，另一方面是關(guān)節(jié)模組的技術(shù)突破速度前所未有。

所以右臉打得疼，還好左臉保住了，因?yàn)椤叭藱C(jī)協(xié)作”目前的狀態(tài)還是停留在有人、有機(jī)、沒(méi)有協(xié)作的狀態(tài)。

之前我也多次提到，“協(xié)作機(jī)器人”的輕量化才是比較實(shí)用的點(diǎn)。經(jīng)過(guò)幾年的摸索，如今協(xié)作機(jī)器人確實(shí)以輕量化、安全性高（相對(duì)工業(yè)機(jī)器人）、易部署、易使用等特點(diǎn)在工業(yè)化場(chǎng)景中占得一席之地。

高工機(jī)器人產(chǎn)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(fèi)需求雖疲軟，中國(guó)市場(chǎng)工業(yè)機(jī)器人銷(xiāo)量同比仍增長(zhǎng)3.78%，其中協(xié)作機(jī)器人和中大負(fù)載六軸機(jī)器人增速領(lǐng)跑，分別為20.05%和15.11%，小六軸機(jī)器人同比下滑6.27%，SCARA機(jī)器人同比增長(zhǎng)3.45%，并聯(lián)機(jī)器人同比下滑5.53%。

協(xié)作機(jī)器人經(jīng)過(guò)多方試探最終在工業(yè)上發(fā)力并且會(huì)持續(xù)搶占工業(yè)機(jī)器人的市場(chǎng)，這個(gè)趨勢(shì)是明顯的。

就在不久前，UR在發(fā)布UR20的時(shí)候，也旗幟鮮明地喊出了“工業(yè)協(xié)作機(jī)器人”的口號(hào)，我的理解是“應(yīng)用于工業(yè)場(chǎng)景的協(xié)作機(jī)器人”或者“工業(yè)型協(xié)作機(jī)人”。

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

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

注意這里指的是市場(chǎng)上滯后，并非技術(shù)，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(duì)的性能頂流，但最終協(xié)作機(jī)器人市場(chǎng)還是被以UR為代表的關(guān)節(jié)模組廠家所占領(lǐng)。

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

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

文中觀點(diǎn)僅是個(gè)人觀察與分享，予嘗為女妄言之,女以妄聽(tīng)之。

YASKAWA

協(xié)作機(jī)器人早期還經(jīng)常伴隨著七軸的冗余控制，要說(shuō)七軸機(jī)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(jī)器人的產(chǎn)品化上確實(shí)慢了半拍，直到后來(lái)才推出了10kg負(fù)載的協(xié)作機(jī)器人HC10，再后來(lái)陸續(xù)推出了HC20，HC30。特別是HC30，30kg/1700mm的規(guī)格在協(xié)作機(jī)器人中比較顯眼，也就是說(shuō)，在協(xié)作機(jī)器人上，安川沒(méi)跟上起步，但是在協(xié)作機(jī)器人越做越大的趨勢(shì)上，安川算是彎道超車(chē)了。

從安川協(xié)作機(jī)器人的外觀來(lái)看，是有比較明顯的“協(xié)作機(jī)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(jī)器人典型功能該有的都有。

但是技術(shù)路線上就不一樣了，HC系列用的是YRC1000電控柜，不差錢(qián)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(gè)工業(yè)機(jī)器人的配置。而且安川是把協(xié)作機(jī)器人歸類(lèi)為Smart Series Robots，不知道翻譯為“智能機(jī)器人系列”是否合適，畢竟“智能”這個(gè)詞有點(diǎn)大，姑且這么叫吧，智能系列還特別強(qiáng)調(diào)具備100%的工業(yè)機(jī)器人功能，而且也強(qiáng)調(diào)了PLd Cat .3的安全等級(jí)以及25項(xiàng)安全功能。

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

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

別著急，機(jī)器人界的網(wǎng)紅為我們揭曉答案。很多業(yè)內(nèi)的朋友應(yīng)該都知道這位機(jī)器人界的最佳抖音網(wǎng)紅，沒(méi)有之一，曾經(jīng)很土豪地拆了一臺(tái)安川的HC10。詳細(xì)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(gè)圖片，行業(yè)朋友一看就明白了，視頻截圖，畫(huà)質(zhì)比較感人，將就著看吧。

視頻中可以看到，這就是一個(gè)加了力傳感器的工業(yè)機(jī)器人，用的就是工業(yè)機(jī)器人的伺服電機(jī)，只不過(guò)電機(jī)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(shè)計(jì)對(duì)于線纜的柔性要求非常高，壽命跟維護(hù)都是比較擔(dān)心的問(wèn)題。

這里我們就不詳細(xì)剖析結(jié)構(gòu)了，簡(jiǎn)單看個(gè)大概就行，也不是什么機(jī)密，要再細(xì)致研究就真得買(mǎi)一臺(tái)才能研究明白?？偨Y(jié)起來(lái)安川的協(xié)作機(jī)器人就是工業(yè)伺服電機(jī)加中空減速機(jī)加力傳感器，非模塊化設(shè)計(jì)，驅(qū)動(dòng)集中在控制柜中。

FANUC

第二個(gè)說(shuō)FANUC是因?yàn)楦泊ū容^相似，而且也是趕緊上了“大負(fù)載協(xié)作”的車(chē)，后來(lái)還推出了25kg負(fù)載的。

早前還有在工業(yè)機(jī)器人基座上加力傳感器的，最大做到了35kg，還帶了防護(hù)皮膚。這個(gè)就更不用說(shuō)了，就是完完全全的工業(yè)機(jī)器人加上一些安全功能來(lái)達(dá)到協(xié)作機(jī)器人的標(biāo)準(zhǔn)。

各位，你可以說(shuō)他不夠靈敏，可以說(shuō)他長(zhǎng)得不像協(xié)作，但是不能質(zhì)疑他不是協(xié)作，因?yàn)槿思乙彩菍?shí)實(shí)在在有安全功能的。再說(shuō)了，從來(lái)說(shuō)沒(méi)有誰(shuí)定義長(zhǎng)得像UR的才是協(xié)作，長(zhǎng)得像協(xié)作的也沒(méi)有哪家能做到人機(jī)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(jī)加減速機(jī)加力傳感器的設(shè)計(jì)方法，基座也跟工業(yè)機(jī)器人一樣有動(dòng)力線跟編碼器線，連著工業(yè)機(jī)器人的電控柜。而且仔細(xì)看會(huì)發(fā)現(xiàn)FANUC更復(fù)雜，不旦中空偏置，還有直角傳動(dòng)的，所以如果不是知道里面的結(jié)構(gòu)，CRX看起來(lái)確實(shí)像常見(jiàn)協(xié)作一樣瘦。就是這么復(fù)雜的設(shè)計(jì)，價(jià)格方面我相信也是比較復(fù)雜的~~~~~

所以不管是先應(yīng)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(jī)器人就不用多說(shuō)了，大家都知道iiwa是協(xié)作機(jī)器人產(chǎn)品的天花板，國(guó)內(nèi)幾家?guī)Я鞲衅鞯膮f(xié)作廠家都跟iiwa有千絲萬(wàn)縷的關(guān)系（更準(zhǔn)確一點(diǎn)說(shuō)是跟德宇）。當(dāng)然價(jià)格上也是頂流，這也直接影響了iiwa的銷(xiāo)量。據(jù)說(shuō)iiwa的銷(xiāo)量主要來(lái)自于醫(yī)療、學(xué)校、科研機(jī)構(gòu)，還有競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手~~~~~

要說(shuō)銷(xiāo)量，iiwa在協(xié)作機(jī)器人中實(shí)在不值一提，但在高端應(yīng)用特別是醫(yī)療應(yīng)用中，iiwa還是一座難以逾越的高山。就這么說(shuō)吧，當(dāng)前國(guó)產(chǎn)骨科跟穿刺手術(shù)機(jī)器人如日中天，但絕大多數(shù)都是輔助，也就是機(jī)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(guó)產(chǎn)才剛起步，慢慢來(lái)吧。

關(guān)于iiwa就不廢話了，大家都很熟悉，技術(shù)路線跟一般協(xié)作機(jī)器人相似，無(wú)框電機(jī)加諧波加力傳感器，驅(qū)動(dòng)器分布在本體內(nèi)。

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

目前關(guān)于iisy的資料還是非常少，所以外界并不是特別清楚到底內(nèi)部結(jié)構(gòu)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(jīng)直接點(diǎn)明了iisy就為工業(yè)而生的，另外一個(gè)細(xì)節(jié)就是使用的控制柜是KR C5 micro，也是工業(yè)機(jī)器人的柜子。

好了，就目前的產(chǎn)品來(lái)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(jī)器人對(duì)應(yīng)不同的場(chǎng)景，而不在一個(gè)技術(shù)路線上押寶，同時(shí)布局了工業(yè)協(xié)作與協(xié)作工業(yè)。

ABB

如果說(shuō)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(jī)減速機(jī)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(shù)上Yumi也絕對(duì)是頂流，工業(yè)設(shè)計(jì)也非常漂亮。

而且Yumi沒(méi)有中空走線，而是外部走線。各位有興趣的也請(qǐng)去翻翻老陳網(wǎng)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(xì)節(jié)就不解析了（其實(shí)是解析不了），各位自己看看照片體會(huì)吧。

而后ABB通過(guò)收購(gòu)發(fā)布了Roberta，不過(guò)后來(lái)消失了，去年又同時(shí)發(fā)布了CRB1100跟CRB 15000。

CRB 15000就是GoFa，走的也是低壓模塊化關(guān)節(jié)模組的技術(shù)路線，而且GoFa的模組設(shè)計(jì)有不少亮點(diǎn)，有不少有意思的設(shè)計(jì)。這個(gè)就等哪位土豪大神拆機(jī)揭密吧。

而CRB 1100 完全是在工業(yè)機(jī)器人上加上激光雷達(dá)等做的安全策略，在同等規(guī)格的工業(yè)機(jī)器人里是最安全的，在同等規(guī)格的協(xié)作機(jī)器人里是性能最好的，當(dāng)時(shí)看到這個(gè)產(chǎn)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(gè)技術(shù)路線都布局，有錢(qián)真好~~~~

總結(jié)

我們回過(guò)頭來(lái)捋一捋，UR是借由“人機(jī)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(méi)事，今年鹿死誰(shuí)手還不好說(shuō)）；而YASKAWA跟FANUC這兩個(gè)日系龍頭則堅(jiān)定不移地采用工業(yè)機(jī)器人的思路設(shè)計(jì)協(xié)作，簡(jiǎn)單來(lái)說(shuō)，工業(yè)機(jī)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(gè)賽道都包了，并且肯定后續(xù)還有新品，因?yàn)榇筘?fù)載協(xié)作還沒(méi)做呢。

也就是說(shuō)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(chǎng)上占據(jù)壓倒性優(yōu)勢(shì)，但是乾坤未定，一切還尚早。四大家族走“協(xié)作路線”，我覺(jué)得一方面可能是有意做技術(shù)路線的區(qū)分，另一方面大家對(duì)于協(xié)作性能要求越來(lái)越往工業(yè)機(jī)器人靠近也有目共睹。

而且我自己比較認(rèn)同的趨勢(shì)也是未來(lái)工業(yè)跟協(xié)作的界限會(huì)越來(lái)越模糊，或者說(shuō)最終所有種類(lèi)的機(jī)器人都會(huì)越來(lái)越安全。（我這還沒(méi)有說(shuō)電子皮膚的一脈，從安全的角度來(lái)說(shuō)，工業(yè)機(jī)器人電子皮膚，一樣可以拖拽示教跟碰撞檢測(cè)，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(jī)監(jiān)測(cè)，比如特斯拉的自動(dòng)駕駛技術(shù)，其實(shí)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(guò)檢測(cè)薄壁變形量來(lái)轉(zhuǎn)換成力反饋信號(hào)，“薄壁”“變形”，這不就是諧波減速機(jī)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(jī)的工業(yè)機(jī)器人不就突破了協(xié)作的界限了么？反過(guò)來(lái)如果低壓電機(jī)過(guò)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(rèn)為最終還是要會(huì)師的，殊途同歸，只是看看會(huì)師時(shí)誰(shuí)的部隊(duì)更龐大。正所謂

審核編輯 ：李倩