得益於我國製造業的整體轉型升級,工業機器人這一特殊的生產裝備在近幾年迎來了爆發式的增長,在一些關鍵零部件和控制系統上,我國甚至已經達到了世界先進水平。
我國擁有數十億美元的工業機器人市場,即使今年受疫情影響增速有所放緩,但從總體來看,我國對工業機器人,尤其是能夠完成柔性製造和人機協作任務的工業機器人的需求仍然十分旺盛。
目前我國工業機器人領域的企業大多將目光放在機械臂本體、定位技術和算法領域,但高效的動作執行無法僅僅依靠機械臂本身完成,末端執行器(夾爪)也就越來越成為了高靈巧度、高協作性機器人應用的重要部件。有資料顯示,目前運用工業機器人完成搬運、抓取等操作的工序佔到了所有工序量的60%以上。
為工業機器人系統打造最適用的工業夾爪、工業靈巧手,是蘇州鈞舵機器人有限公司(以下簡稱鈞舵機器人)一直以來的發展方向。
鈞舵機器人成立於2018年1月,致力於研製生產工業級靈巧手及智能電動夾爪產品,並提供機器人抓取及上下料的系統集成服務。目前鈞舵機器人研製出了鈞巧系列、漢靈系列等工業機械手產品,可為汽車、3C、 物流、服務、教育等行業提供智能識別與抓取解決方案。
鈞舵機器人創始人介黨陽畢業於哈工大-德宇航聯合實驗室。介黨陽在攻讀博士期間聯合開發出了國內首例空間站用大型機械臂末端執行器樣機,此後一直致力於機器人末端執行器的設計研發工作,積累了十餘年的行業經驗。
介黨陽告訴創業邦:「目前市場上的大多數的工業末端執行器都是氣動的模塊化夾爪,能夠執行的動作單一,複雜動作往往需要全新設計非標執行器才能實現。」同時,氣動模塊化夾爪產品在高端製造業基本被國外品牌壟斷,此領域國產品牌產品的市場佔有率不足10%。
有臂無手,是我國工業機器人領域目前正在面對的窘境。
氣動夾爪目前暴露出來的一大問題是,其抓取形態越來越不能滿足工業生產中對於柔性化的需求。氣動夾爪本身是不能工作的,需要氣源及附屬系統的支持。
作為一個執行部件,氣動夾爪的支持系統十分複雜,包括高壓氣源、氣動三聯件、管路、節流閥、消音器、電磁閥、壓力開關等一系列氣動元器件。對整個系統的依賴導致其基本無法對抓取力度進行實時調整,一個氣動夾爪在完成設定後往往會長期執行下去。
同時,氣動夾爪一般採取碰撞式抓取的作業方式,這是由於氣動穩定性需要保證,因此往往存在比較大的安全係數。這種特性會對一些精密電子器件、易損器件帶來一定的損壞隱患。
氣動夾爪的工作行程一般具有一定的通用標準,這一方面解決了企業選取夾爪的難題,但另一方面其靈活性卻大打折扣。此外氣動夾爪還有工作噪音、檢修困難(夾爪出現問題需要對氣路系統進行排查)等問題,這都不符合企業發展智能製造及柔性化生產的趨勢。
基於市場情況,鈞舵機器人一開始就投入到了電伺服智能夾爪產品的研發中,並推出了多個系列的高性能產品。
目前市場上的五指靈巧機械手結構複雜、成本高,市場價格一般在數萬至數十萬元人民幣/套。相比於五指靈巧機械手,鈞巧JQ3-5採用了更具抓取效率的模塊化三指可重構構型,能在不損失靈巧性的前提下,大幅降低機構及電控系統的複雜度,能夠實現捏、握、抱、夾等動作。
同時鈞巧JQ3-5具有力感知能力,能夠力度可調地抓取規則、不規則形狀的工件,普適性強,抓取範圍從幾毫米至二百毫米,而且在自重不到1kg的前提下實現了負載5kg的能力。
漢靈系列電動夾爪是鈞舵機器人市場應用範圍最廣的產品。針對於多樣化、柔性生產場景鈞舵漢靈系列電動夾爪可提供30mm到65mm不等的超大可調抓取行程,同時夾爪產品均具備抓取檢測和掉落檢測功能。
通過將控制系統集成在夾爪內部,鈞舵機器人電動夾爪的產品可以實現±0.1N的抓取力控精度,且系統集成度非常高,多數情況下使用時無需更換夾具,即插即用,降低了企業的綜合成本,提高了產品的使用效率。
即插即用,實時可調,是鈞舵機器人夾爪產品的特點。為此鈞舵機器人不僅在研發新一代的能夠滿足多個領域行業需求的系列產品,同時也對庫卡、發那科、安川等國際品牌的機械臂進行了適配,以保證電動夾爪的靈活部署。
介黨陽告訴創業邦:「我們開發了手持的編程調試器,可以在生產車間中接入並調整夾爪的工作狀態,我們甚至可以對矩陣式應用的夾爪來對行、列上的產品進行單獨的設定,這都是為了滿足企業智能化、柔性化生產需求所做出的創新性研發。」
電動夾爪正以獨有的靈活性、高性價比、可靠性正在衝擊著傳統氣動夾爪的市場。介黨陽表示,目前一些企業仍因電動夾爪的前期成本而觀望,但智能化的趨勢不可擋,就國外而言,電動夾爪的市場佔有率已經達到了17.8%,而這一趨勢也必將在國內出現。
目前鈞舵機器人已經與國內外多家工業機器人供應商進行了深度合作,並在逐步打造智慧機器人生態,匹配新的作業數據生產需求,以保證終端用戶對產品的即插即用。據了解,預計到今年年底,鈞舵機器人的各系列產品應用量將超過1500套,而這也會給鈞舵帶來良好的盈利情況。
人員方面,鈞舵機器人擁有員工數十人,其中技術研發人員佔比超過80%。融資方面,鈞舵機器人於9月份宣布完成了由邦盛資本、正軒資本共同投資的近2000萬的A輪融資,據了解本輪資金將主要用於產品量產、加強人才梯隊建設及加快市場推廣。在本輪融資後,鈞舵將重點圍繞標杆客戶,將產品在實際生產線上進行打磨和快速迭代,用三年時間內完成年產10萬臺電動夾爪的階段目標。