移动机器人的发展现状及趋势(我国移动机器人发展现状)

http://www.itjxue.com  2023-02-05 06:50  来源:未知  点击次数: 

机器人发展现状及未来趋势?

行业主要相关上市公司:科沃斯(603486)、石头科技(688169)、海尔智家(600690)、威高(688161)、微创(02252.HK)等。

本文核心数据:全球服务机器人市场规模、中国服务机器人产量、中国服务机器人市场规模

机器人的主要分类

国际机器人联盟(IFR)将机器人分为工业机器人和服务机器人。中国电子学会考虑则将机器人划分为工业机器人、服务机器人和特种机器人三类。其中,服务机器人是指为人类提供必要服务的机器人,主要分为家用服务机器人、医疗服务机器人和公共服务机器人。

2021年全球服务机器人产业突破120亿美元

全球机器人行业发展如火如荼,包括服务机器人子行业。2017年以来全球服务机器人行业市场规模持续增长,初步估算2021年达到125亿美元,较2020年增长32.35%,连续两年增速超过20%。

2021年4月以来服务机器人月产量基本维持在60万套以上

在全球服务机器人行业快速发展的背景下,中国服务机器人产业也在加速扩张。从产量看,除2021年7月和2022年4月中国服务机器人月产量低于60万套,2021年4月至2022年4月其余月份产量均超过60万套,其中2021年12月中国服务机器人产量超过90万套。

2021年中国服务机器人市场规模超过300亿元

根据IFR统计数据,2018-2021年中国服务机器人市场规模持续增长,初步核算2021年市场规模超过300亿元,达到302.6亿元,较2020年增长36.18%,处于快速增长阶段。

2021年中国服务机器人市场份额占达到36%

中国医疗、教育、公共服务等领域对于服务机器人拥有较大的市场需求,因此服务机器人已经成为机器人行业的重要组成部分。从中国服务机器人行业市场规模占比看,2021年达到机器人行业总规模的36%,仅次于工业机器人行业。

综上所述,全球服务机器人行业快速发展,2021年行业规模突破120亿美元。中国服务机器人产业也在加速扩张,2021年4月以来服务机器人月产量基本维持在60万套以上,2021年市场规模超过300亿元,占据中国机器人市场的36%。

以上数据参考前瞻产业研究院《中国服务机器人行业市场前瞻与投资战略规划分析报告》。

资本寒冬时移动机器人赛道仍半年吸金数十亿,移动机器人一般用在哪些地方?

移动机器人可以应用于各种各样的领域,基本上海陆空都可以看到它们的身影。随着时代的发展,人们对移动机器人早已经见怪不怪,它本身属于智能机器人,也被人们称为智能移动机器人,具有很强的感知能力,能够完成人类交代的一系列任务,大大方便了我们的生活。移动机器人也有各种各样的分类,应用于各种各样不同的行业。

有些移动机器人可以在深海内进行搜索完成人类无法完成的任务,大大减轻了救援人员的压力。如果是在战争环境下,移动机器人可以起到攻击和侦查保护的作用。还有一些移动机器人可以进入有毒危险的场所进行搜救,减少消防人员的死亡率。而移动机器人在工厂应用的就更多了,它们通常会按照最初的设定或者地面上的磁条进行行走,虽然成本低,但稳定性很高,很多比较大的厂商都已经充分应用。

当然了,移动机器人肯定也存在一定的缺陷,例如它们的线路本身非常固定,如果遇到意外情况,可能无法正常完成任务,但是相信假以时日,这一点缺陷也是完全能够更改的。因为移动机器人大批量地应用于工厂当中,减轻了工作人员的负担,同时还为厂家增加了完成率。千万别以为移动机器人离我们很远,其实在生活中也会经常遇到。

例如一些餐厅,酒店,商场等等都安排了移动机器人,它们可以及时回应客户的需求,不管是送餐、送快递等等都完全没有问题。为了提高我们的生活质量,科研人员还研究出了足球机器人,跳舞机器人等等,他们普遍应用于娱乐项目,可以帮助我们消遣时间,给大家增添了更多欢乐。

移动机器人研究现状和未来发展的分析

目前,国内AMR在工业物流领域的应用并不多,产业规模较小。但应用端对于AMR的认可度正在逐步提高,有利于后续市场规模的快速扩展。随着产业升级对国内制造及物流场景的快速应变能力的要求不断提高,AMR这种高度自动化的柔性搬运设备,将会是未来产业升级自动化的大方向。

传统工业移动机器人即AGV(Automated Guided Vehicle.即自动导引运输车),其概念源自工业应用。自1953年第一台AGV问世以来,AGV就被定义为在工业物流领域解决无人搬运运输问题的车辆。

但由于20世纪移动机器人技术不发达,AGV行业经历了40多年发展,市面上的AGV都还是在导引技术里面迭代升级,发展了电磁感应引导、磁导条引导、二维码引导等技术AGV属于自动设备,需要沿着预设轨道、依照预设指令执行任务,不能够灵活应对现场变化。导引线上出现障碍物时只能停等、多机作业时容易在导引线上阻塞,影响效率。在大量的要求搬运柔性化的场景中,这类AGV并不能满足应用端的需求。

随着传感器和人工智能技术的发展,人们开始为轮式移动设备引入越来越多的传感器和智能算法,不断增强其环境感知和灵活运动的能力,逐渐发展出新一代自主移动机器人AMR(Autonomous Moblile Robot)。AMR是在传统AGV之后发展起来的新一代具有智能感知、自主移动能力的机器人技术。

全球市场分析

几十年来,更多的自动化解决方案取代了工作岗位。自动化早已被应用于制造业、汽车工业是其先驱。制造业之外,人工智能和自动化的使用继续威胁着几乎所有可以想象的领域的工作岗位。物流和制造业中,两个非常明显的原因让机器人取代了人工人。

首先,企业需要应对不断上升的人力成本,以便降低总体运营成本。当然,更重要的是,制造工厂和物流中心的空缺岗位缺乏可用的工人。

2018-2020年,全球工业移动机器人销售数量和金额逐年增长,到2020年工业移动机器人出货量为70602台,销售额为23.588亿美元,分别同比增长42%和25%;从平均销售收入来看,2018-2020年呈现逐年递减的态势,随着市场和技术日益完善,产品单价逐渐下降。

注:以上数据为AGV和AMR的合计。

从销售产品结构来看,2020年AGV销售额为12.684亿美元,占比53.8%,AMR销售额为10.903亿美元,占比46.2%;从占比变化趋势来看,AMR销售规模增长较快,市场份额从2018年的29.9%增长到2020年的46.2%。

随着深度学习算法的成熟商业化,AMR还有进一步的增长空间。根据Interact Analysis预测,对制造业柔性的需求、产品周期缩短和加快、降低成本以及对人身安全的需求增加等因素将驱动AMR市场近五年持续保持两位数增长,并且预计到2022年,全球移动机器人中对AMR的需求、收入和销量预计将超过AGV。

中国市场现状

根据中国移动机器人产业联盟资料,2019年中国市场自主导航AMR销量在总体工业应用移动机器人销售数量中占比4%左右,销量在1500余台左右。根据增长趋势预计,2020年国内市场自然导航AMR出货量大概在2800台左右,年增长率约为86%,市场规模约在5.6亿。

目前,国内AMR在工业物流领域的应用并不多,产业规模较小。相较于传统的磁导AGV而言,AMR起步较晚,技术相对来说还没有那么成熟,目前还处于市场培育期。随着市场培育的进一步发展,应用端对于AMR的认可度正在逐步提高,将有利于后续市场规模的快速扩展。

注:以上统计的工业应用自然导航AMR数据包括应用在工业及物流领域中,不依靠任何标识,具备自主导航能力,由车载控制系统控制,以轮式特征为特征,自带动力或动力转换装置的机器人数据。

市场竞争格局

伴随着行业的发展,近几年进入工业移动机器人这一领域的企业越来越多,这其中有以AMR切入市场的新企业,如迦智科技、优艾智合等,也有从传统AGV和仓储机器人领域切入“新赛道”的企业,如极智嘉、新松机器人等。

从国内AMR市场不同企业的市场份额来看,目前专注于这一领域的自主导航AMR厂商占据了59%的市场份额,其次是仓储机器人厂商,占整体市场份额的17%,还有传统AGV厂商和物流集成商分别占比例15%和5%。

整体来看,相比于其他类型的厂家,专注该细分产品领域的自然导航AMR企业入局早,项目经验更加丰富,产品已经经过成熟验证,拥有较大市场竞争优势。

行业发展趋势

伴随着生产制造的发展,对制造灵活性的需求增加、产品周期缩短和加快、劳动力成本上升以及对使用环境人类安全趋势的需求的上升,都要求制造及物流场景必须具备快速应变能力以及更高的效率。AMR这种高度自动化的柔性搬运设备,将会是未来产业升级自动化的大方向。

—— 以上数据及分析来源参考前瞻产业研究院发布的《中国工业机器人行业产销需求预测与转型升级分析报告》

现代机器人的发展状况是怎样的?

现代机器人的研究始于20世纪中期,其技术背景是计算机和自动化的发展,以及原子能的开发利用。

自1946年第一台数字电子计算机问世以来,计算机取得了惊人的进步,向高速度、大容量、低价格的方向发展。

大批量生产的迫切需求推动了自动化技术的进展,其结果之一便是1952年数控机床的诞生。与数控机床相关的控制、机械零件的研究又为机器人的开发奠定了基础。

另一方面,原子能实验室的恶劣环境要求某些操作机械代替人处理放射性物质。在这一需求背景下,美国原子能委员会的阿尔贡研究所于1947年开发了遥控机械手,1948年又开发了机械式的主从机械手。

1954年美国戴沃尔最早提出了工业机器人的概念,并申请了专利。该专利的要点是借助伺服技术控制机器人的关节,利用人手对机器人进行动作示教,机器人能实现动作的记录和再现。这就是所谓的示教再现机器人。现有的机器人差不多都采用这种控制方式。

作为机器人产品最早的实用机型(示教再现)是1962年美国AMF公司推出的“VERSTRAN”和UNIMATION公司推出的“UNIMATE”。这些工业机器人的控制方式与数控机床大致相似,但外形特征迥异,主要由类似人的手和臂组成。

1965年,MIT的Roborts演示了第一个具有视觉传感器的、能识别与定位简单积木的机器人系统。

1967年日本成立了人工手研究会(现改名为仿生机构研究会),同年召开了日本首届机器人学术会。

1970年在美国召开了第一届国际工业机器人学术会议。1970年以后,机器人的研究得到迅速广泛的普及。

1973年,辛辛那提·米拉克隆公司的理查德·豪恩制造了第一台由小型计算机控制的工业机器人,它是液压驱动的,能提升的有效负载达45公斤。

到了1980年,工业机器人才真正在日本普及,故称该年为“机器人元年”。

随后,工业机器人在日本得到了巨大发展,日本也因此而赢得了“机器人王国的美称”。

随着计算机技术和人工智能技术的飞速发展,使机器人在功能和技术层次上有了很大的提高,移动机器人和机器人的视觉和触觉等技术就是典型的代表。由于这些技术的发展,推动了机器人概念的延伸。80年代,将具有感觉、思考、决策和动作能力的系统称为智能机器人,这是一个概括的、含义广泛的概念。这一概念不但指导了机器人技术的研究和应用,而且又赋予了机器人技术向深广发展的巨大空间,水下机器人、空间机器人、空中机器人、地面机器人、微小型机器人等各种用途的机器人相继问世,许多梦想成为了现实。将机器人的技术(如传感技术、智能技术、控制技术等)扩散和渗透到各个领域形成了各式各样的新机器——机器人化机器。当前与信息技术的交互和融合又产生了“软件机器人”、“网络机器人”的名称,这也说明了机器人所具有的创新活力。

工业机器人是集机械、电子、控制、计算机、传感器、人工智能等多学科先进技术于一体的现代制造业重要的自动化装备。自从1962年美国研制出世界上第一台工业机器人以来,机器人技术及其产品发展很快,已成为柔性制造系统(FMS)、自动化工厂(FA)、计算机集成制造系统(CIMS)的自动化工具。

(责任编辑:IT教学网)

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