2024年以來(lái)，在折疊屏、MR和AR設(shè)備等新產(chǎn)品推出，以及換機(jī)周期、疊加“以舊換新”補(bǔ)貼政策加碼之下，3C電子行業(yè)復(fù)蘇形勢(shì)明朗，增長(zhǎng)勢(shì)頭漸起。受此影響，SCARA機(jī)器人銷量曲線正“抬頭 ”。GGII調(diào)研統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)預(yù)測(cè)，2024年，中國(guó)SCARA市場(chǎng)銷量預(yù)計(jì)為7.45萬(wàn)臺(tái)，同比增長(zhǎng)8.44%。
 

為滿足3C電子、汽車部件、新能源等行業(yè)更深層次的“國(guó)產(chǎn)替代”需求，9月24日，阿童木機(jī)器人在工博會(huì)上正式發(fā)布了全新“經(jīng)濟(jì)型SCARA”機(jī)器人系列產(chǎn)品。

阿童木機(jī)器人經(jīng)濟(jì)型SCARA

相較于“高速SCARA”，經(jīng)濟(jì)型SCARA有哪些異同之處？經(jīng)濟(jì)型SCARA在性能上表現(xiàn)如何？為哪些應(yīng)用而生？阿童木機(jī)器人在推出新品背后的思考……帶著這些問(wèn)題，高工機(jī)器人進(jìn)行了一次深入調(diào)研。
 

& 先攀登高峰，繼而漫步丘陵

“高速”是阿童木機(jī)器人的技術(shù)基因和優(yōu)勢(shì)所在，以高速并聯(lián)機(jī)器人產(chǎn)品起家的阿童木機(jī)器人在2022年重磅發(fā)布了“高速SCARA”產(chǎn)品，正式向行業(yè)宣告了阿童木機(jī)器人堅(jiān)定“高速機(jī)器人”的發(fā)展路線和向多樣化產(chǎn)品線轉(zhuǎn)型的決心。
 

彼時(shí)，阿童木機(jī)器人在深挖新能源頭部企業(yè)需求時(shí)發(fā)現(xiàn)，盡管并聯(lián)機(jī)器人的速度優(yōu)勢(shì)顯著，但企業(yè)更加認(rèn)可SCARA在高速的同時(shí)還能兼具較高的持續(xù)精度。在產(chǎn)線中，光伏串焊、軟包電池極片疊片等環(huán)節(jié)所使用的高端SCARA幾乎被史陶比爾、電裝、安川等外資品牌壟斷，但降本增效壓力之下，企業(yè)也在尋求性價(jià)比更高的產(chǎn)品選擇。
 

基于“以客戶需求為中心”的理念，阿童木機(jī)器人在深入調(diào)研思索后，毅然決定踏上由單一產(chǎn)品向多樣化“高速機(jī)器人”產(chǎn)品線的重大轉(zhuǎn)型之路。
 

國(guó)產(chǎn)SCARA機(jī)器人已打下中國(guó)市場(chǎng)的“半壁江山”。高工機(jī)器人產(chǎn)業(yè)研究所（GGII）數(shù)據(jù)顯示，2023年SCARA機(jī)器人市場(chǎng)銷量份額中，國(guó)產(chǎn)占比58.28%。
 

“阿童木希望依靠更好的產(chǎn)品質(zhì)量，更高的技術(shù)水準(zhǔn)去PK頭部外資品牌，進(jìn)行國(guó)產(chǎn)化替代，發(fā)揮國(guó)產(chǎn)品牌的更大價(jià)值，而不是國(guó)產(chǎn)大軍之間的低價(jià)互卷。”阿童木機(jī)器人副總經(jīng)理吳江峰在接受高工機(jī)器人的調(diào)研時(shí)表示。

阿童木機(jī)器人副總經(jīng)理吳江峰

依托在高速并聯(lián)機(jī)器人上多年積累的研發(fā)設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)，以及包括高速運(yùn)動(dòng)控制技術(shù)、驅(qū)控一體技術(shù)、本體輕量化設(shè)計(jì)技術(shù)、以及先進(jìn)的視覺(jué)識(shí)別及跟蹤技術(shù)等領(lǐng)域的深厚技術(shù)積淀，加之國(guó)內(nèi)減速機(jī)廠商的大力支持，阿童木機(jī)器人確保了高速SCARA機(jī)器人極具優(yōu)勢(shì)的綜合性能，展現(xiàn)出卓越的速度、精度、穩(wěn)定性和智能化水平。
 

最終，阿童木機(jī)器人將并聯(lián)機(jī)器人的“高速”與傳統(tǒng)SCARA的“高精度”融合，開(kāi)發(fā)出了國(guó)產(chǎn)高速SCARA產(chǎn)品，并進(jìn)入客戶現(xiàn)場(chǎng)實(shí)現(xiàn)對(duì)國(guó)外品牌的“國(guó)產(chǎn)替代”。與市面上傳統(tǒng)的產(chǎn)品并不一樣，其追求更高的速度，最高節(jié)拍達(dá)到了240ppm（0.25s)，最高精度±0.02mm。
 

要想開(kāi)發(fā)出可以對(duì)標(biāo)甚至趕超頭部企業(yè)的高速SCARA產(chǎn)品并非易事。吳江峰在接受高工機(jī)器人調(diào)研時(shí)表示，公司在開(kāi)發(fā)高速SCARA時(shí)主要遇到了三個(gè)方面的難題：第一，減速機(jī)；第二，驅(qū)控一體；第三，輕量化設(shè)計(jì)。
 

在減速機(jī)方面，當(dāng)SCARA的速度上去了，減速機(jī)的使用頻次大幅增加，導(dǎo)致它的壽命急速降低。對(duì)此，阿童木機(jī)器人聯(lián)合3家減速機(jī)上市公司和1家軍工企業(yè)，以及天津大學(xué)、北京航空航天大學(xué)聯(lián)合攻關(guān)，開(kāi)發(fā)并實(shí)現(xiàn)落地生產(chǎn)了一款可以理解為“諧波+RV”的擁有獨(dú)特結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的減速機(jī)。
 

在驅(qū)控一體方面，阿童木機(jī)器人通過(guò)將驅(qū)動(dòng)器與控制器高度集成于一塊集成線路板中，消除傳統(tǒng)方案中存在的通訊延時(shí)、通訊不穩(wěn)定等問(wèn)題。采用驅(qū)控一體技術(shù)，既提高了SCARA的響應(yīng)效率，又加強(qiáng)了高速運(yùn)行中的穩(wěn)定性。經(jīng)過(guò)測(cè)算，SCARA速度大致可以提高15%以上。
 

在輕量化設(shè)計(jì)方面，傳統(tǒng)的SCARA機(jī)型為保證精度，基本采用了外資品牌的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，本體偏重。依托并聯(lián)機(jī)器人的研發(fā)經(jīng)驗(yàn)，阿童木機(jī)器人打破傳統(tǒng)的電機(jī)串列式布局設(shè)計(jì)，改用圍繞二軸減速機(jī)的旋轉(zhuǎn)式布局設(shè)計(jì)，通過(guò)皮帶向前傳遞扭矩，類似不倒翁的底重頭輕的設(shè)計(jì)原理，三個(gè)電機(jī)圍繞在中空環(huán)形減速機(jī)周邊形成環(huán)形慣量，實(shí)現(xiàn)機(jī)身輕量化的同時(shí)也極大提高了減速機(jī)的使用壽命。
 

先攀登最陡峭的山峰，繼而方可漫步丘陵。
 

由上而下，完成難度最高的極致指標(biāo)的高速SCARA開(kāi)發(fā)、解決企業(yè)在高難度細(xì)分場(chǎng)景的應(yīng)用、積累了豐富的場(chǎng)景經(jīng)驗(yàn)后，阿童木機(jī)器人進(jìn)一步開(kāi)發(fā)“經(jīng)濟(jì)型SCARA”去匹配更加多樣化的需求，相對(duì)而言就會(huì)簡(jiǎn)單一些。
 

& 最高節(jié)拍0.36s，使用成本減半

經(jīng)濟(jì)型SCARA為滿足產(chǎn)線對(duì)高性價(jià)比機(jī)型的需求而生。大量場(chǎng)景并不需要240ppm（0.25s)極高節(jié)拍的高速SCARA，只需要相對(duì)更低的速度，更高的性價(jià)比。經(jīng)濟(jì)型SCARA共包含M-BD和M-GD兩大系列，十余款機(jī)型，臂展覆蓋400mm-1000mm，最大負(fù)載為20kg。
 

依托高速SCARA的技術(shù)積淀，經(jīng)濟(jì)型SCARA在速度與精度上同樣展示出卓越的性能實(shí)力，較市面上同等SCARA性能表現(xiàn)更優(yōu)。其標(biāo)準(zhǔn)周期時(shí)間達(dá)到了0.36s，在同等產(chǎn)品中表現(xiàn)亮眼，據(jù)阿童木機(jī)器人的測(cè)試，市面上同等機(jī)型普遍為0.40s以上。

從工作空間來(lái)看，M-BD系列大臂旋轉(zhuǎn)角度可達(dá)±132°，小臂旋轉(zhuǎn)角度可達(dá)±154°，最大可覆蓋直徑1220mm的廣扇形區(qū)域；M-GD系列大臂旋轉(zhuǎn)角度可達(dá)±130°，小臂旋轉(zhuǎn)角度可達(dá)±150°，最大可覆蓋直徑2000mm的廣扇形區(qū)域。
 

瞄準(zhǔn)3C電子、汽車部件、新能源等行業(yè)，經(jīng)濟(jì)型SCARA可滿足多工位、長(zhǎng)距離的搬運(yùn)、分揀和裝配作業(yè)等場(chǎng)景要求。其典型應(yīng)用包含：電焊、上下料、部件組裝、鎖緊裝置、切斷裝置、傳送帶跟蹤、視覺(jué)檢測(cè)、計(jì)量分配、物料搬運(yùn)等。
 

在開(kāi)發(fā)高速SCARA時(shí)，阿童木機(jī)器人已突破了輕量化設(shè)計(jì)、驅(qū)控一體等技術(shù)難題，在此基礎(chǔ)之上，經(jīng)濟(jì)型SCARA開(kāi)發(fā)的最大難題在于，降配后如何保證產(chǎn)品的性能與運(yùn)行穩(wěn)定性，實(shí)現(xiàn)更低能耗、更高性能。
 

對(duì)此，阿童木機(jī)器人一方面通過(guò)拓?fù)鋬?yōu)化、模塊化設(shè)計(jì)及中空設(shè)計(jì)等策略減輕結(jié)構(gòu)重量；另一方面，在開(kāi)發(fā)高速SCARA時(shí)，阿童木機(jī)器人定制了單軸額定輸出電流最高達(dá)到2000W的高轉(zhuǎn)速電機(jī)，經(jīng)濟(jì)型則在其基礎(chǔ)上適當(dāng)降低功率，但仍然比傳統(tǒng)SCARA產(chǎn)品所采用的電機(jī)轉(zhuǎn)速更高，在同等體積和重量條件下實(shí)現(xiàn)了更高的轉(zhuǎn)矩輸出，從而在保持高性能的基礎(chǔ)上實(shí)現(xiàn)顯著減重。
 

嚴(yán)格進(jìn)行供應(yīng)商考核是又一大關(guān)鍵，對(duì)核心零部件進(jìn)行批量的老化測(cè)試，檢驗(yàn)是否能保證產(chǎn)品的性能和穩(wěn)定性。以減速機(jī)為例，阿童木機(jī)器人經(jīng)過(guò)輕量化設(shè)計(jì)后，測(cè)試了大量國(guó)產(chǎn)廠商的諧波減速機(jī)，結(jié)合在開(kāi)發(fā)高速機(jī)器人時(shí)的經(jīng)驗(yàn)，定制了一款經(jīng)濟(jì)型SCARA專用的諧波減速機(jī)。
 

值得一提的是，阿童木機(jī)器人基于并聯(lián)機(jī)器人多軸耦合聯(lián)動(dòng)的運(yùn)動(dòng)算法經(jīng)驗(yàn)，對(duì)高速SCARA的運(yùn)動(dòng)規(guī)劃進(jìn)行優(yōu)化以得出最優(yōu)路徑，并將其移植到經(jīng)濟(jì)型SCARA上。
 

“相較于外資品牌的同等產(chǎn)品，經(jīng)濟(jì)型SCARA的售價(jià)僅為其一半。”吳江峰透露。一方面得益于阿童木機(jī)器人深厚的技術(shù)積累和高效的開(kāi)發(fā)實(shí)力，另一方面也是其先進(jìn)的生產(chǎn)工藝及量產(chǎn)能力的展現(xiàn)。
 

2023年6月，阿童木機(jī)器人獲評(píng)“江蘇省級(jí)數(shù)字化智能制造車間”的先進(jìn)機(jī)器人裝配流水線正式啟用，該工廠SCARA和驅(qū)控一體控制柜的年產(chǎn)能達(dá)到5萬(wàn)臺(tái)，自動(dòng)化程度高，可高質(zhì)量、大批量下線SCARA本體和驅(qū)控一體控制柜，配合先進(jìn)老化測(cè)試車間，極大提高生產(chǎn)效率和產(chǎn)品質(zhì)量，大幅降低生產(chǎn)成本。

絕不僅僅只是售價(jià)低，經(jīng)濟(jì)型SCARA的綜合使用成本更顯優(yōu)勢(shì)。
 

吳江峰向高工機(jī)器人舉例，在某德國(guó)獨(dú)資汽車零部件現(xiàn)場(chǎng)，原設(shè)計(jì)每條線需要使用6臺(tái)外資品牌的方案，因?yàn)轭A(yù)算和貨期原因，計(jì)劃更換為8-12臺(tái)國(guó)產(chǎn)品牌進(jìn)行替換，以確保性能達(dá)標(biāo)。
 

“阿童木SCARA產(chǎn)品有幸參與，經(jīng)過(guò)首套測(cè)試驗(yàn)證，我們的應(yīng)用性能完全不輸國(guó)外品牌，最終實(shí)現(xiàn)同等臺(tái)數(shù)，同等設(shè)計(jì)方案的直接替換，為國(guó)產(chǎn)機(jī)器人贏得了客戶的信任，也為阿童木后續(xù)與客戶的持續(xù)合作奠定了基礎(chǔ)。我們想向客戶證明，國(guó)產(chǎn)機(jī)器人也完全可以做到。”吳江峰在接受高工機(jī)器人的調(diào)研時(shí)表示。
 

不僅如此，阿童木機(jī)器人相繼在蘇州吳江、昆山、南京、深圳、成都、新鄉(xiāng)設(shè)立子公司或生產(chǎn)基地，供貨及時(shí)的同時(shí)也實(shí)現(xiàn)了“2小時(shí)響應(yīng)*24小時(shí)抵達(dá)*72小時(shí)解決問(wèn)題”，動(dòng)態(tài)響應(yīng)，高效協(xié)同，以最快的速度解決問(wèn)題。自2021年開(kāi)始，阿童木機(jī)器人煥新品牌形象，并加大市場(chǎng)推廣力度，強(qiáng)化服務(wù)力，以雙驅(qū)動(dòng)力為訂單保駕護(hù)航。
 

截至目前，阿童木機(jī)器人各產(chǎn)品累計(jì)出貨超8000臺(tái)/套，已服務(wù)超千家企業(yè)，業(yè)務(wù)遍布全球20多個(gè)國(guó)家和地區(qū)。
 

& 持續(xù)創(chuàng)新，改變世界

“癡迷投入研發(fā)，我們有點(diǎn)研發(fā)‘瘋’。”吳江峰直言。
 

創(chuàng)立以來(lái)的11年里，阿童木機(jī)器人始終堅(jiān)持自主正向研發(fā)與技術(shù)創(chuàng)新。在標(biāo)準(zhǔn)機(jī)型之外，阿童木機(jī)器人還提供差異化定制機(jī)型服務(wù)，滿足特殊場(chǎng)景應(yīng)用需求。
 

高工機(jī)器人了解到，阿童木機(jī)器人當(dāng)前正在研發(fā)四大新品：1200mm臂展，50kg負(fù)載的經(jīng)濟(jì)型SCARA；輕載吊裝SCARA；新一代驅(qū)控視一體控制柜；人形機(jī)器人。
 

1200mm臂展，50kg負(fù)載的經(jīng)濟(jì)型SCARA將主要用于鋰電行業(yè)，同時(shí)也面向食品飲料、家電、汽車零部件等行業(yè)應(yīng)用。
 

輕載吊裝SCARA主要針對(duì)3C行業(yè)，進(jìn)一步壯大阿童木機(jī)器人的SCARA“全家桶”，擴(kuò)大應(yīng)用覆蓋范圍。
 

驅(qū)控視一體控制柜是在驅(qū)控一體和視控一體的基礎(chǔ)之上進(jìn)行整合。原本的視覺(jué)和控制器不是一套語(yǔ)言，阿童木機(jī)器人正進(jìn)行整體語(yǔ)言架構(gòu)移載，用一套語(yǔ)言進(jìn)行控制。僅需1個(gè)PLC實(shí)現(xiàn)驅(qū)控視所有功能，同時(shí)成本亦可進(jìn)一步降低。
 

關(guān)于人形機(jī)器人的開(kāi)發(fā)，阿童木機(jī)器人將重心放置于雙足機(jī)器人開(kāi)發(fā)，目前仍處于初期階段。高工機(jī)器人了解到，阿童木機(jī)器人正嘗試將并聯(lián)機(jī)器人的構(gòu)型移植至人形機(jī)器人的腿部設(shè)計(jì)。
 

吳江峰表示，傳統(tǒng)直立的串聯(lián)結(jié)構(gòu)之下人形機(jī)器人腿部承載力較弱，而并聯(lián)機(jī)器人剛度大。若腿部改用并聯(lián)機(jī)器人的設(shè)計(jì)，一方面人形機(jī)器人跳起落地時(shí)可以展現(xiàn)出更強(qiáng)大的承載力和和抗沖擊能力，另一方面也可以在輕量化設(shè)計(jì)之下（碳纖維、鎂鋁合金）實(shí)現(xiàn)更小的慣量和更強(qiáng)的柔韌性，從而實(shí)現(xiàn)更快的走路速度和更大的承載能力。
 

通過(guò)持續(xù)創(chuàng)新改變世界，這是阿童木機(jī)器人的核心價(jià)值觀。“無(wú)論困難與否，阿童木機(jī)器人都在付諸實(shí)踐，想到了就做，盡早做，盡力做。正如，天下事有難易乎？為之，則難者亦易矣；不為，則易者亦難矣。”吳江峰最后說(shuō)道。