在高速高精SCARA機(jī)器人領(lǐng)域，史陶比爾2011年投放的超快速TP800一直站在全球市場(chǎng)的頂端。

如今，TP800終于迎來(lái)挑戰(zhàn)者。
 

日前，阿童木機(jī)器人兩大系列七款新品全網(wǎng)重磅亮相。阿童木機(jī)器人這兩款分別被命名為SH系列和ST系列的新品，正是國(guó)產(chǎn)品牌宣布進(jìn)軍高端SCARA機(jī)器人領(lǐng)域的代表作品。

其中SH系列正是阿童木機(jī)器人挑戰(zhàn)世界“最快SCARA”極限的代表，整機(jī)結(jié)構(gòu)超90%采用碳纖維材料設(shè)計(jì)，電機(jī)功率與轉(zhuǎn)速趨于均衡協(xié)調(diào)，是實(shí)現(xiàn)了高速、高精融合的集大成者。

ST系列則采取獨(dú)具一格的模塊化設(shè)計(jì)，臂展能滿足480-800工作空間的生產(chǎn)需求，并支持多種安裝方式，可完成可基本覆蓋電子、生物醫(yī)藥等行業(yè)場(chǎng)景的多種工藝。

機(jī)器人大講堂了解到，阿童木機(jī)器人發(fā)行的SH系列是國(guó)內(nèi)首次能夠正式對(duì)標(biāo)TP800的全新突破，將進(jìn)一步滿足新能源、半導(dǎo)體等行業(yè)領(lǐng)域高精度、高速度的生產(chǎn)需求，其價(jià)格、服務(wù)頗具優(yōu)勢(shì)，有望加快在SCRAR機(jī)器人高端領(lǐng)域的國(guó)產(chǎn)替代。

那么，到底是哪些誘因促使阿童木機(jī)器人做出了這個(gè)勇敢的市場(chǎng)舉動(dòng)？機(jī)器人大講堂在阿童木機(jī)器人新品發(fā)布前后，獨(dú)家采訪到了阿童木機(jī)器人創(chuàng)始人、CEO宋濤，他為我們從產(chǎn)品技術(shù)到市場(chǎng)解釋了阿童木機(jī)器人的全新戰(zhàn)略布局。
 

阿童木機(jī)器人創(chuàng)始人、CEO 宋濤
 

許多國(guó)產(chǎn)廠商都在2021年看到了這一趨勢(shì)，參與到SCARA機(jī)型的研發(fā)和競(jìng)爭(zhēng)中，但相對(duì)市面上一眾SCARA機(jī)器人，得益于高速度、高精度性能特征，阿童木機(jī)器人高速SCARA“主場(chǎng)”優(yōu)勢(shì)明顯。阿童木機(jī)器人創(chuàng)始人、CEO宋濤對(duì)機(jī)器人大講堂提到，從2021年6月以任務(wù)制成立項(xiàng)目組以來(lái)，其實(shí)阿童木機(jī)器人內(nèi)部就確定了明晰的要求：技術(shù)突破，向上而生。

從20世紀(jì)以來(lái)，全球傳統(tǒng)SCARA機(jī)器人的主要應(yīng)用領(lǐng)域集中在3C電子行業(yè)的裝配、搬運(yùn)等工藝，平均價(jià)格在5000美金左右，但阿童木機(jī)器人在調(diào)研中發(fā)現(xiàn)，新能源鋰電、光伏、半導(dǎo)體行業(yè)的電池板堆摞、串焊、切片疊片貼片等工藝環(huán)節(jié)，往往需要在更高速度的高速SCARA機(jī)器人滿足高加工精度需求。

而這部分市場(chǎng)由于玩家較少，且技術(shù)實(shí)現(xiàn)難度較大，主要被史陶比爾、愛(ài)普生、ABB等老牌企業(yè)占據(jù)，價(jià)格區(qū)間在20000-25000美金且貨期往往難以保證，這一度讓國(guó)內(nèi)高端SCARA集成業(yè)務(wù)變?yōu)橘u方市場(chǎng)。

“2022年Q2數(shù)據(jù)顯示，SCARA機(jī)器人的主力市場(chǎng)電子行業(yè)需求萎縮較明顯，從長(zhǎng)期來(lái)看，未來(lái)SCARA機(jī)器人為了適應(yīng)新能源汽車、光伏等多場(chǎng)景需求，必然向著大載量、高防護(hù)等級(jí)、高速度的高端化方向發(fā)展。”宋濤對(duì)此有著很清晰的判斷，并決定在2022年Q4這個(gè)產(chǎn)能升級(jí)的關(guān)口，決心正式推出了兩款高端SCARA機(jī)器人。

可以說(shuō)阿童木機(jī)器人無(wú)疑抓住了這一契機(jī)，通過(guò)準(zhǔn)確瞄準(zhǔn)市場(chǎng)上的高端需求，在“向上而生”的思考下，兩款以“高速高精”為主打特性的SCARA機(jī)器人應(yīng)運(yùn)而生。
 

阿童木機(jī)器人創(chuàng)始人、董事長(zhǎng)劉松濤與產(chǎn)線合作伙伴
 

機(jī)器人大講堂了解到，目前阿童木機(jī)器人也已經(jīng)與兩家供應(yīng)商簽約落地蘇州，完成單條產(chǎn)線產(chǎn)能爬坡后為下一步打開全球國(guó)產(chǎn)輕型高速機(jī)器人市場(chǎng)做足準(zhǔn)備。
 

▍發(fā)現(xiàn)與挑戰(zhàn)

從實(shí)際參數(shù)對(duì)比來(lái)看，阿童木機(jī)器人的產(chǎn)品已經(jīng)能與國(guó)外一線品牌持平，阿童木SCARA機(jī)器人的研發(fā)成績(jī)可以直接體現(xiàn)在產(chǎn)品特性上：ST系列有著±0.02毫米的重復(fù)定位精度、0.25秒的高速律動(dòng)、240PPM的高工作節(jié)拍，這無(wú)疑已經(jīng)不亞于許多小六軸工業(yè)機(jī)器人。

那么，阿童木機(jī)器人如何在短短1年時(shí)間內(nèi)擁有如此強(qiáng)大的產(chǎn)品實(shí)力？其可靠性是否能夠保障？在獨(dú)家采訪中，阿童木機(jī)器人創(chuàng)始人、CEO宋濤對(duì)機(jī)器人大講堂透露，這與其供應(yīng)鏈的定制化有著非常大的關(guān)系。

2021年，阿童木機(jī)器人技術(shù)團(tuán)隊(duì)通過(guò)仔細(xì)分析、反復(fù)拆解總結(jié)了國(guó)外巨頭的產(chǎn)品核心后發(fā)現(xiàn)，頂級(jí)歐系SCARA機(jī)器人采取的大多是高轉(zhuǎn)速伺服電機(jī)與高減速比的減速機(jī)，這讓其能在高重復(fù)精度穩(wěn)定的情況下，有著更快的工作節(jié)拍以及更趨于完美的加減速性能，從而在高端領(lǐng)域獲得更大的訂單優(yōu)勢(shì)。

而從技術(shù)詳細(xì)拆解來(lái)看，保證精度與速度的核心則在于三個(gè)要素，分別是本體重量、動(dòng)力與軟件算法，這三點(diǎn)又涉及多項(xiàng)機(jī)器人核心技術(shù)。“如果把機(jī)器人比作一輛汽車，想要做到頂級(jí)，機(jī)體更輕、動(dòng)力越大、加減速的操作習(xí)慣很重要。”宋濤解釋道。

那么如何將本體材質(zhì)做得更輕，阿童木機(jī)器人技術(shù)人員考慮到，一方面在于碳纖維等新材料的應(yīng)用，同時(shí)也需要結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)有著更多的技術(shù)考量，以及減輕減速機(jī)重量。那么又該如何在更小的體積中達(dá)到更高的轉(zhuǎn)速，但同時(shí)保證機(jī)器人具備穩(wěn)定的加減速能力，從而實(shí)現(xiàn)剛?cè)崽匦缘娜诤希慨?dāng)技術(shù)不斷向下深入，核心技術(shù)問(wèn)題才會(huì)顯得尤其重要。

為了解決這些關(guān)鍵問(wèn)題，阿童木機(jī)器人產(chǎn)品團(tuán)隊(duì)通過(guò)大量對(duì)全球上游供應(yīng)鏈的調(diào)查發(fā)現(xiàn)，高端SCARA機(jī)器人動(dòng)力方面的優(yōu)化，配置上的提升，不僅在于其運(yùn)動(dòng)控制的軌跡規(guī)劃算法的優(yōu)勢(shì)，在整機(jī)設(shè)計(jì)、減速機(jī)的齒厚度、散熱材質(zhì)，橫截面積等方面都有著許多考究。
 

宋濤對(duì)機(jī)器人大講堂透露，國(guó)際頂尖的SCARA機(jī)器人巨頭的產(chǎn)品核心優(yōu)勢(shì)還與零部件定制息息相關(guān)。例如某國(guó)外一線品牌的齒輪減速機(jī)系統(tǒng)之所以能實(shí)現(xiàn)零間隙免維護(hù)，并在驅(qū)動(dòng)技術(shù)上確保機(jī)器人運(yùn)動(dòng)軌跡的控制精度和高速度，是因?yàn)槠涔?yīng)鏈上拿到了更高級(jí)的核心部件。而阿童木機(jī)器人發(fā)現(xiàn)，類似高精度的絲杠等高性能核心部件，往高端走往往需要品牌商與供應(yīng)商合作開發(fā)，這無(wú)疑意味著更高的準(zhǔn)入門檻與成本。
 

▍核心技術(shù)的突圍

為打破高端SCARA領(lǐng)域長(zhǎng)期品牌壟斷局面，阿童木機(jī)器人從核心硬件入手，攜手國(guó)內(nèi)某軍工院校，斥資千萬(wàn)，定制化設(shè)計(jì)專用減速機(jī)。該款減速機(jī)采用整體無(wú)外殼設(shè)計(jì)，重量較之傳統(tǒng)減速機(jī)重量降低50%。

同時(shí)阿童木機(jī)器人還解析了其在全新機(jī)器人結(jié)構(gòu)中的應(yīng)力情況并完成了結(jié)構(gòu)建模設(shè)計(jì)。重量比預(yù)設(shè)值降低了30%，通過(guò)拓?fù)鋬?yōu)化，將負(fù)載、材料達(dá)到了均衡值，完成了最佳強(qiáng)度重量比。
 

 

 

隨后通過(guò)與全球頂級(jí)供應(yīng)商合作，阿童木機(jī)器人更是在電機(jī)、同步帶等90%的零部件采取了定制化開發(fā)，并在大版本上連續(xù)迭代3次，用6個(gè)月時(shí)間優(yōu)化改機(jī)，從而在整機(jī)的最終實(shí)力上，真正有了逼近國(guó)際一線企業(yè)的產(chǎn)品表現(xiàn)。整體而言，阿童木機(jī)器人通過(guò)攻克減速機(jī)這一核心部件，在供應(yīng)鏈配置上、產(chǎn)品設(shè)計(jì)上都達(dá)到了高技術(shù)水準(zhǔn)，完成了國(guó)產(chǎn)品質(zhì)產(chǎn)線的開發(fā)。

而在算法層面，圍繞高速高精需求，機(jī)器人大講堂認(rèn)為，阿童木機(jī)器人的技術(shù)或許確實(shí)具備著先天優(yōu)勢(shì)。因?yàn)榫彤a(chǎn)品技術(shù)特性而言，并聯(lián)機(jī)器人無(wú)疑與SCARA機(jī)器人在產(chǎn)品基因上有著相通之處。

從結(jié)構(gòu)上來(lái)說(shuō)，SCARA機(jī)器人擁有三個(gè)互相平行的旋轉(zhuǎn)軸和一個(gè)線性軸，在硬件上4個(gè)自由度與并聯(lián)機(jī)器人類似，對(duì)應(yīng)4臺(tái)電機(jī)和減速機(jī)，而兩者在軟件算法上則主要是軟件架構(gòu)以及軌跡規(guī)劃算法的差異。

阿童木SCARA機(jī)器人無(wú)疑完美銜接并聯(lián)機(jī)器人的算法結(jié)構(gòu)，例如通過(guò)PTP指令，能使得其軸速度更低，但提速空間更大，同時(shí)在主動(dòng)抑震技術(shù)和高速算法上更具優(yōu)勢(shì)。即便面對(duì)加工要求極高的小圓、復(fù)雜立體圖形等加工任務(wù)，低慣量設(shè)計(jì)的阿童木機(jī)器人也能夠駕輕就熟，在鋰電、半導(dǎo)體生產(chǎn)等高潔凈度高精度加工領(lǐng)域與國(guó)外知名品牌具有一戰(zhàn)之力。

或許正如宋濤所言，“高速SCARA中百分之八九十的基礎(chǔ)，阿童木機(jī)器人都已經(jīng)具備。”這也使得阿童木SCARA機(jī)器人表現(xiàn)出來(lái)的軌跡實(shí)現(xiàn)速度以及柔順度指標(biāo)都比市面上的許多產(chǎn)品有著明顯提升。

這讓我們發(fā)現(xiàn)，通過(guò)近10年時(shí)間專注并聯(lián)機(jī)器人，如今的阿童木機(jī)器人在底層代碼和高速高精研發(fā)技術(shù)儲(chǔ)備上已經(jīng)頗具實(shí)力，在人員團(tuán)隊(duì)、行業(yè)場(chǎng)景開拓、資金等方面更有充足底氣。

宋濤總結(jié)道：“高速運(yùn)動(dòng)控制技術(shù)的積累，團(tuán)隊(duì)的擴(kuò)容升級(jí)，新一輪融資的注入，高研發(fā)投入的決心，3年并聯(lián)市場(chǎng)第一品牌的實(shí)力，讓我們9年來(lái)第一次提出做高速機(jī)器人專家的全新定位。”
 

 

資本對(duì)于阿童木機(jī)器人過(guò)往的成績(jī)與全新增長(zhǎng)點(diǎn)表達(dá)出了更多認(rèn)可，在10月21日，阿童木機(jī)器人還宣布了最新一輪融資，該輪融資金額達(dá)1.55億元，投資方包括聯(lián)想創(chuàng)投、海創(chuàng)匯、賽天資本、國(guó)中資本。宋濤表示，該輪投資的2/3費(fèi)用將投入到高速SCARA的研發(fā)中，而這也有望助推阿童木機(jī)器人拿下快速增長(zhǎng)的鋰電光伏等新興市場(chǎng)中10%及以上市場(chǎng)份額。
 

▍結(jié)語(yǔ)與未來(lái)

隨著機(jī)器人的紅利持續(xù)發(fā)酵，從市場(chǎng)角度而言，未來(lái)新能源產(chǎn)業(yè)鏈拉動(dòng)效應(yīng)愈發(fā)明顯，尤其在鋰電、光伏領(lǐng)域已經(jīng)實(shí)現(xiàn)批量出貨的高端SCARA，必然將增加“區(qū)域線”，進(jìn)一步輻射至高端醫(yī)藥、汽車電子、包裝等行業(yè)，支撐起市場(chǎng)新的爆發(fā)點(diǎn)。

苦于交付周期、產(chǎn)能等諸多局限，雖然史陶比爾、ABB等企業(yè)也在快速布局中國(guó)工廠，但市場(chǎng)爆發(fā)期對(duì)于高速高精機(jī)器人的需求明顯高于既有預(yù)期。因此從全球市場(chǎng)來(lái)看，25000美金的高速高精SCARA機(jī)器人市場(chǎng)依然明顯處于空缺期。

對(duì)于下游企業(yè)來(lái)說(shuō)，由于產(chǎn)線的多樣性， 大多需要多種配置的機(jī)器人實(shí)現(xiàn)工序銜接與合作，這就需要企業(yè)產(chǎn)品能夠?qū)崿F(xiàn)多工作范圍作業(yè)，滿足不同的操作和精度要求。而“向上而生”、定位高端的阿童木，必然有機(jī)會(huì)快速獲得這部分高端市場(chǎng)的需求，在交貨期、付款方式、價(jià)格，售前售后響應(yīng)上，真正實(shí)現(xiàn)對(duì)于高端市場(chǎng)需求的滿足。

宋濤透露，伴隨年產(chǎn)10000臺(tái)高速SCARA在蘇州生產(chǎn)基地的投產(chǎn)，將拉動(dòng)整體供應(yīng)鏈產(chǎn)能提升。機(jī)器人大講堂預(yù)計(jì)，在當(dāng)下新能源、鋰電等產(chǎn)業(yè)快速發(fā)展的當(dāng)下，這或?qū)⒂型麕?dòng)阿童木機(jī)器人的市場(chǎng)銷售額，幫助其拿下10%及以上的市場(chǎng)份額，幫助供應(yīng)商在關(guān)鍵核心部件的穩(wěn)定性、一致性、良品率上再上一個(gè)新臺(tái)階，最終拉動(dòng)國(guó)內(nèi)高端制造產(chǎn)業(yè)完成國(guó)產(chǎn)化升級(jí)。

對(duì)此，我們不妨保持更多期待。