疫情防控平穩(wěn)轉(zhuǎn)段后,經(jīng)濟恢復是一個波浪式發(fā)展、曲折式前進的過程。而我國機器人產(chǎn)業(yè)具有巨大的發(fā)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(yè)從大批量生產(chǎn)轉(zhuǎn)向大規(guī)模定制的形勢下,越來越多的企業(yè)開始意識到智能制造對企業(yè)發(fā)展的重要性。面對制造業(yè)整體升級轉(zhuǎn)型對“智造”的需求,能否通過有效的變革和改進實現(xiàn)企業(yè)的柔性生產(chǎn)變得至關(guān)重要。
作為數(shù)字經(jīng)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(fā)展。
據(jù)工信部消息,2022年,中國機器人全行業(yè)營業(yè)收入超過1700億元,工業(yè)機器人產(chǎn)量達到44.3萬套,服務機器人產(chǎn)量達645.8萬套,工業(yè)機器人裝機量超過全球總量的50%,連續(xù)九年位居世界首位。
在機器人行業(yè)長期向好發(fā)展的同時,小型化、一體化、柔性化也正在成為機器人行業(yè)及制造業(yè)發(fā)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(shù)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(yè)機器人,人形機器人是一種更高維的存在。但由于實現(xiàn)難度太大,一直不是機器人行業(yè)的主要形態(tài),直到2022年特斯拉Optimus亮相,人形機器人才逐漸成為了國內(nèi)的市場焦點。
隨著人形機器人越來越火,國內(nèi)人形機器人所需的各類核心部件發(fā)展也迎來了巨大產(chǎn)業(yè)機遇。例如,特斯拉人形機器人關(guān)節(jié)中所使用的線性執(zhí)行器——伺服電缸。
據(jù)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(qū)動器的一體化運動單元,具有精度高和負載大的技術(shù)特點,可以實現(xiàn)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(yè)領(lǐng)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(fā)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(chǎn)品。
我們發(fā)現(xiàn),國內(nèi)機器人核心零部件研發(fā)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(chuàng)立伊始便主攻微小型、高精密機器人伺服運動部件領(lǐng)域。公司研發(fā)核心產(chǎn)品微型伺服電缸具有體積小、精度高、驅(qū)控一體化等諸多優(yōu)勢,填補了國內(nèi)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(chuàng)始團隊在早期做機器人開發(fā)的過程中發(fā)現(xiàn),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(jié)出機器人核心零部件的三個重要發(fā)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(chǎn)品,因時機器人還自主研發(fā)出了明星產(chǎn)品——中國首款商業(yè)化仿人五指靈巧手,實現(xiàn)了量產(chǎn),并獲國家重點研發(fā)計劃“智能機器人”重點專項支持。

據(jù)了解,這款仿人五指靈巧手采用比較經(jīng)典的六電機驅(qū)動的方式,通過剛性的連桿機構(gòu)與內(nèi)置的力傳感器,可以實現(xiàn)整個手間距可靠性和控制柔性。其內(nèi)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(zhì)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(gòu)青睞。
“小身板大能量”的國產(chǎn)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(tǒng),其內(nèi)部集成了高精密減速器、高性能空心杯電機、絲桿機構(gòu)、傳感器以及伺服控制系統(tǒng),在保證更小體積的基礎上實現(xiàn)驅(qū)控一體化,具有體積小、精度高、負載大等技術(shù)特點,可以實現(xiàn)行程范圍內(nèi)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(zhí)行器——通過傳動裝置把電機的旋轉(zhuǎn)運動轉(zhuǎn)換為直線運動,可以直接集成到機器人本體或末端執(zhí)行器中驅(qū)動機器人實現(xiàn)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(yī)療、新能源、3c半導體以及軍工航天等領(lǐng)域,可以說是真正的“小身板大能量”。
在機器人領(lǐng)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(zhí)行器及醫(yī)療手術(shù)機器人中。
在生物醫(yī)療領(lǐng)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(chuàng)手術(shù)器械,可以減小設備尺寸,實現(xiàn)精準的力控制和位置控制,并具備數(shù)據(jù)反饋功能,有效降低手術(shù)操作難度和風險。
在自動化領(lǐng)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(yè)的精密裝配生產(chǎn)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(chǎn)效率;應用于PCB壓貼焊接,可以實現(xiàn)對元器件的精準力控壓貼,過程穩(wěn)定可靠,大幅提升良品率;應用于恒力打磨設備,能夠?qū)崿F(xiàn)對工件表面持續(xù)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(yè)展上,因時機器人攜眾多黑科技精彩亮相,引起廣泛關(guān)注。我們期待,未來有更多的國產(chǎn)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(chǎn)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(nèi)核心部件研發(fā)企業(yè)。
據(jù)高盛預測,2035年人形機器人市場或?qū)⑦_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(chǎn)業(yè)化,隨著各大科技公司紛紛加碼布局,國內(nèi)產(chǎn)業(yè)鏈各環(huán)節(jié)將有望迎來高速發(fā)展。