人口紅利的消失伴隨著智慧製造、5G、自動駕駛和人工智慧的發展,機器人不僅在軍事、服務、娛樂等領域取代人類,還將在製造業上大篇幅替代工人。機器人產業也會被進一步帶動起來,在機遇與挑戰並存的環境下,我國機器人制造企業如何在“進口壟斷”和“技術壁壘”中突圍而出是國產機器人廠商亟待解決的問題。
機器人的產業鏈有上游原材料、核心零部件、本體制造與系統整合等環節。其中,核心零部件是工業機器人最重要的組成部分,也是機器人核心技術壁壘所在。
深圳市兆威機電股份有限公司(以下簡稱“兆威”)聯合機器人制造廠商在微型傳動系統方面和關節部件構賦能機器人實現智慧化科技化。透過對機器人關節結構分析和運動原理的設想測試,對關節舵機的結構的進行了最佳化讓關節舵機擁有更好的靈活性,可以大力矩小體積的關節電機在在狹小的空間更好的移動。將市場需求與產品研發結合起來,不斷滿足機器人客戶的產品升級的差異化需求。
眾所周知,智慧機器人是一個機電一體化產品,由三大部分、六個子系統組成,三大部分分別是機械部分、感測部分、控制部分,六個子系統分別是:驅動系統、機械結構系統、控制系統、人—機互動系統、感受系統、機器人—環境互動系統。
電機是智慧機器人產業鏈上關鍵的一環,機器人關節更是機器手臂上應用的部件之一。隨著機器人關節應用範圍的廣泛,機器人手臂亟需進行產品升級,這也對電機提出了更高要求。現有機器人手臂電機普遍存在規格多、批次小、零件的通用性差、成本高,質量與可靠性都不穩定的問題。一臺機器人手臂能完成任務的範圍受其自身的機械結構的限制,使用減速電機,對機器人手臂進行結構最佳化正是解決該問題的關鍵技術之一。
兆威聯合機器人制造廠家在微型傳動系統方面對機器人手臂齒輪箱電機進行結構最佳化,透過發展耐磨材料技術、加工工藝最佳化技術、潤滑技術、裝配技術、可靠性及壽命檢測技術以及傳動機理的探索,發展適合機器人手臂應用的效率、低重量減速器(齒輪箱),使其具備壽命長,工作穩定,高精密度等特點,避免了機器人手臂控制電纜的磨損和纏繞問題,更好滿足六自由度機器人的傳動需,大大提了智慧機器人感知與識別、機構與傳動、控制與互動等方面的效能。
據IFR統計,我國工業機器人密度在2017年達到97臺/萬人,已經超過全球平均水平,預計我國機器人密度將在2021年突破130臺/萬人,達到發達國家平均水平,工業機器人市場規模將突破70億美元。
當前,國內市場對機器人的需求正保持快速增長,帶動機器人關節減速器的新增需求以近20%的年複合增長率快速增加,預計到2025年全球精密減速器的市場銷售規模將超過600億元,其中國內市場銷售規模將超過全球的1/4。
機器人關節減速器是機器人的核心零部件之一,而下游系統整合則是機器人商業化、大規模普及的關鍵。目前國際上具備大規模生產能力且產品效能可靠的機器人減速器製造企業較少,全球絕大多數市場份額已被日本企業佔據。國產機器人減速器價格雖然便宜,供貨期短,但產品效能與國外產品存在較大差距。因此,國產減速器大多隻能供給中、低端機器人使用,無法滿足高階機器人市場需求。“技術壁壘”突圍是國產機器人制造廠家走向藍海的必選之路。兆威機器人關節舵機透過輸入軸上的小齒輪,齧合輸出軸上的大齒輪,從而達到降低轉速,增加轉矩的目的,去改善動態效能。機器人本體是機器人產業發展的基礎,而下游系統整合則是機器人商業化、大規模普及的關鍵。
厚積而能薄發,透過微型傳動系統及精密齒輪零部件的不斷加碼,機器人關節部件的引數、功能、零部件不斷調整最佳化,機器人微型傳動的產品將會越來越成熟。兆威在智慧驅動系統方面為廣大智慧機器人制造廠商提供微型傳動系統和電子驅動模組定製化解決方案。機器人廠商可以根據不同軸數和運動要求來設計定製適合自己機器人關節模組。兆威旨在降低機器人關節的製造門檻,助力中國機器人廠商製造出真正有競爭力和差異化的國產機器人,改寫機器人產業格局,為國家智慧製造程序助一“臂”之力。伴隨著國內消費升級和社會老齡化速度加快、勞動力不足以及人力成本上升、技術發展成熟等主要原因,我國對機器人的需求逐漸加大,尤其是在家用、教育以及公共服務等領域的機器人需求持續旺盛,未來市場上對機器人需求潛力巨大。透過“關節”部件產品結構升級去突圍搶佔國際市場迎戰新藍海,正成為國產機器人制造行業努力和思考的方向。