疫情防控平穩轉段后,經濟恢復是一個波浪式發展、曲折式前進的過程。而我國機器人產業具有巨大的發展韌性和潛力,長期向好的基本面沒有改變。
在人口紅利不斷缺失,制造業從大批量生產轉向大規模定制的形勢下,越來越多的企業開始意識到智能制造對企業發展的重要性。面對制造業整體升級轉型對“智造”的需求,能否通過有效的變革和改進實現企業的柔性生產變得至關重要。
作為數字經濟時代的標志性工具,機器人從浩瀚太空到萬米深海,從工廠車間到田間地頭,從國之重器到百姓生活,正以燎原之勢飛速發展。
據工信部消息,2022年,中國機器人全行業營業收入超過1700億元,工業機器人產量達到44.3萬套,服務機器人產量達645.8萬套,工業機器人裝機量超過全球總量的50%,連續九年位居世界首位。
在機器人行業長期向好發展的同時,小型化、一體化、柔性化也正在成為機器人行業及制造業發展的主流趨勢。

人形機器人高要求催生“小而精”智能制造新浪潮
在無數科幻影視作品中,人形機器人一直是人們對機器人的終極想象,比起工業機器人,人形機器人是一種更高維的存在。但由于實現難度太大,一直不是機器人行業的主要形態,直到2022年特斯拉Optimus亮相,人形機器人才逐漸成為了國內的市場焦點。
隨著人形機器人越來越火,國內人形機器人所需的各類核心部件發展也迎來了巨大產業機遇。例如,特斯拉人形機器人關節中所使用的線性執行器——伺服電缸。
據了解,伺服電缸是一種集成伺服電機、減速器、絲杠、傳感器和驅動器的一體化運動單元,具有精度高和負載大的技術特點,可以實現精準的速度、位置和力控制,是機器人的核心運動部件。
伺服電缸取代液壓和氣動的趨勢已久,尤其是在工業領域進展很大。隨著社會對人形機器人的期望越來越高,伺服電缸向微型化和小型化的發展趨勢也更加迫切,特別是尺寸很小重量很輕但精度、力量要求又很高的產品。
我們發現,國內機器人核心零部件研發制造商——北京因時機器人科技有限公司(下文簡稱“因時機器人”)從2016年創立伊始便主攻微小型、高精密機器人伺服運動部件領域。公司研發核心產品微型伺服電缸具有體積小、精度高、驅控一體化等諸多優勢,填補了國內精密微小型直線伺服運動部件的市場空白,各項性能指標遠超海外競品。

因時機器人創始團隊在早期做機器人開發的過程中發現,機器人上游核心零部件具有重度依賴進口,采購成本高,普遍尺寸大等痛點,并總結出機器人核心零部件的三個重要發展趨勢:微型化、一體化和柔性化。為此,因時機器人微型伺服電缸應運而生。
基于此產品,因時機器人還自主研發出了明星產品——中國首款商業化仿人五指靈巧手,實現了量產,并獲國家重點研發計劃“智能機器人”重點專項支持。

據了解,這款仿人五指靈巧手采用比較經典的六電機驅動的方式,通過剛性的連桿機構與內置的力傳感器,可以實現整個手間距可靠性和控制柔性。其內部集成6個微型伺服電缸使它擁有非常精密的力控和位移控制,可以抓取不同形狀、不同軟硬程度、不同材質的各類物品。
隨著人形機器人的流行普及,因時機器人的仿人五指靈巧手更是供不應求,廣受科研機構青睞。
“小身板大能量”的國產微型伺服電缸
微型伺服電缸是一種小型一體化直線伺服系統,其內部集成了高精密減速器、高性能空心杯電機、絲桿機構、傳感器以及伺服控制系統,在保證更小體積的基礎上實現驅控一體化,具有體積小、精度高、負載大等技術特點,可以實現行程范圍內任意位置精確伺服控制。
同時,它也是一款微小型的帶有伺服功能的線性執行器——通過傳動裝置把電機的旋轉運動轉換為直線運動,可以直接集成到機器人本體或末端執行器中驅動機器人實現運動功能,適用于各種需要直線位移和壓力的場合。
目前,作為市面上最小的微型精密伺服運動部件,因時機器人微型伺服電缸廣泛應用于高端醫療、新能源、3c半導體以及軍工航天等領域,可以說是真正的“小身板大能量”。
在機器人領域,因時機器人微型伺服電缸主要用于人形機器人的靈巧手、復合機器人的末端執行器及醫療手術機器人中。
在生物醫療領域,因時機器人微型伺服電缸應用于針刺類設備,能有效減小設備尺寸和重量,精準控制刺入深度,提升針刺速度,從而大幅提升用戶體驗;應用于電子注射器,可以對給藥過程進行精準控制,提高安全性并能有效減小儀器尺寸,提升設備便攜性;應用于微創手術器械,可以減小設備尺寸,實現精準的力控制和位置控制,并具備數據反饋功能,有效降低手術操作難度和風險。
在自動化領域,因時機器人微型伺服電缸應用于3C自動化和半導體等行業的精密裝配生產線上,可以對工件進行精確定位和力控壓裝,提升良品率和生產效率;應用于PCB壓貼焊接,可以實現對元器件的精準力控壓貼,過程穩定可靠,大幅提升良品率;應用于恒力打磨設備,能夠實現對工件表面持續施加恒定壓力,保證打磨精度和效率。

PCB壓貼焊接應用
在全球化的路上載譽前行,讓中國智造享譽世界。在今年6月份的日本工業展上,因時機器人攜眾多黑科技精彩亮相,引起廣泛關注。我們期待,未來有更多的國產品牌走出國門,遞出屬于中國自己的科技名片。
寫在最后
在剛剛過去不久的2023世界機器人大會上,不少于10家機器人團隊展出了他們的人形機器人產品,甚至還是首次亮相的新品。
百花齊放的人形機器人,八仙過海的國內核心部件研發企業。
據高盛預測,2035年人形機器人市場或將達到1540億美元。目前,人形機器人賽道處于相當早期的階段,并未形成產業化,隨著各大科技公司紛紛加碼布局,國內產業鏈各環節將有望迎來高速發展。