复合移动机器人行业相关概述及市场情况分析

作者:彦心咨询来源:肇庆市彦心商务咨询服务有限公司网址:https://www.yxresearch.com/

报告导读:本报告从国际复合移动机器人行业发展、国内复合移动机器人行业政策环境及发展、研发动态、供需情况、重点生产企业、存在的问题及对策等多方面多角度阐述了复合移动机器人行业市场的发展,并在此基础上对复合移动机器人行业的发展前景作出了科学的预测,最后对复合移动机器人行业投资潜力进行了分析。

制作单位:肇庆市彦心商务咨询服务有限公司(彦心咨询)

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第一章复合移动机器人行业发展概述

第一节复合移动机器人概述

一、定义

复合机器人是一种集成移动机器人和工业机器人两项功能为一身的新型机器人。复合机器人具有“手、脚、眼、脑”。相比于AGV / AMR和机械臂的单一功能。既集合了两者的特性又更显柔性化,反馈快,操作易,可移动操作的复合机器人,成为实现工业生产智能化的关键设备,也成为下半场机器人价值竞争的重要条件。

二、应用

复合移动机器人在3C电子、半导体、医疗、日化品、机加工等行业的特定应用场景中,AGV+各类机械臂的组合得以成熟应用,其中,机械臂包含了多关节机器人、直角坐标机器人、SCARA机器人及协作机器人等,相对而言,AGV+协作机器人(也称之为复合机器人)更为精细化,能够适用更复杂、高精度的环境,备受市场关注。

此外,AGV+协作机器人也可快速布局于自动化工厂、仓储分拣、自动化货物超市等诸多场景,为物料的自动搬运、物品的上下料,以及物料的分拣提供自动化、柔性化的作业支持。

三、行业概况

复合移动机器人是机器人技术的重要发展方向之一,它通过将不同类型的机器人进行组合,具备了“手、脚、眼、脑”等功能,可以适应更加精细、复杂的任务操作。在制造业中,工业复合机器人的应用前景非常广阔,它不仅可以提高生产效率,降低生产成本,而且还可以解决劳动力密集度高、工作环境危险等问题。随着科技的不断进步和制造业的发展,工业复合机器人的应用前景变得愈发广阔,为制造业带来了新的机遇和挑战。

近年来,智能复合机器人在工业自动化领域的应用呈现出蓬勃发展的势头。以人工智能技术为核心,通过整合各类机器人技术,智能复合机器人正逐渐改变传统工业生产模式,为企业提供更高效、更灵活的解决方案。

第二节复合移动机器人行业产业链分析

一、行业经济特性

复合机器人集多种机器人功能于一体,性能优异,在众多领域拥有广阔应用前景。在汽车制造领域,复合机器人可完成汽车零部件分拣、汽车焊接、喷涂等工作;在电子电气领域,复合机器人可用于制造精密电子元器件;在电力巡检领域,复合机器人可在各种环境及气候条件下完成变电站巡检工作。受益于应用范围不断扩展,复合机器人市场需求日益旺盛。

二、产业链结构分析

复合移动机器人产业链上游为零部件,主要包括伺服系统、减速器、控制器、传感器、驱动器、机械件等核心零部件。复合移动机器人产业链中游为复合移动机器人生产加工,复合移动机器人产品主要分为视觉SLAM机器人、激光SLAM机器人、磁导航机器人等。复合移动机器人产业链下游应用领域广泛,主要包括3C、半导体、汽车等。

图表:复合移动机器人产业链结构图

资料来源:彦心咨询整理,2023年12月

三、行业发展历程

尽管复合机器人落地应用时间并不长,但相关技术研究其实从很早就开始了。

早在1984年,德国MORO开发了这种复合机器人系统,由于受当时人工智能技术的局限,这种机器人只是做一些简单的搬运。1994年 Yamamoto and Yun 用操作度准则确定机械臂的理想构形,但没有将移动机械臂作为一个整体来考虑,1999年,他们研究了移动机械臂的平台与机械臂间的协调问题,但是对移动机械手移动性和操作性之间的关系没有揭示。

在2006年之后,随着计算机视觉、激光传感器和机器学习应用技术的成熟,使它增加了很多的活力,各种公司推出了很多复合机器人。比较典型的是库卡发布Youbot复合机器人-移动机械臂机器人。之后复合机器人集成了很多的技术变得更加聪明,如美国的PR2机器人。

国内首台商业化复合机器人产品在2015年推出,但一些高校及研究机构对复合机器人的研究在这之前就已经展开。孵化于西安交大的移动机器人企业优艾智合,其核心创始团队早在在校期间就开始探索复合机器人技术与应用。

第三章 2022-2023年复合移动机器人行业发展环境分析

第二节复合移动机器人行业发展政策环境分析

一、行业政策影响分析

目前我国机器人行业发展已经处于关键阶段,随着我国人口红利消失殆尽,以及资源环境约束压力下的粗放式发展难以为继,核心技术的突破成为了行业突破瓶颈的重中之重。

机器人产业的发展受到我国政府的高度重视,已成为国家政策重点支持领域。机器人主要制造商和国家纷纷加紧布局,抢占技术和市场制高点,而中国作为未来全球大的机器人市场,不仅要把机器人水平提高上去,而且要尽可能多地。因此,国家提出了一系列与机器人相关的发展战略与规划。

图表:近年来机器人行业相关政策汇总

政策主要内容
《制造业可靠性提升实施意见》重点提升工业机器人用精密减速器及工业机器人等产品的可靠性水平。
《“机器人+”应用行动实施方案》到2025年,制造业机器人密度较2020年实现翻番,机器人促进经济社会高质量发展的能力明显增强。聚焦10大应用重点领域,突破100种以上机器人创新应用技术及解决方案,推广200个以上具有较高技术水平、创新应用模式和显著应用成效的机器人典型应用场景,打造一批“机器人+”应用标杆企业,建设一批应用体验中心和试验验证中心。
《关于印发中小企业数字化转型指南的通知》开展业务数字化。应用无人搬运车(AGV)、自主移动机器人(AMR)等硬件,使用第三方物流平台,推动仓储物流环节数字化。
《关于印发工业领域碳达峰实施方案的通知》推进机电产品再制造。围绕航空发动机、盾构机、工业机器人、服务器等高值关键件再制造,打造再制造创新载体。
《制造业技能根基工程实施方案》各地可突出“高精尖缺”导向,结合高端工业母机和机器人等领域以及工业和信息化职业技能提升培训指导目录,优先将其中适合当地制造业技能人才培养需要的相关职业工种纳入政府补贴职业技能培训目录,并适当提高补贴标准。
《关于开展“携手行动”促进大中小企业融通创新(2022-2025年)的通知》提升中小企业数字化水平。深入实施中小企业数字化赋能专项行动,开展智能制造进园区活动,引导中小企业深化转型理念、明确转型路径、提升转型能力、加速数字化网络化智能化转型进程。
《关于开展2022年度智能制造标准应用试点工作的通知》优先试点已发布、研制中的国家标准,配套应用相关行业标准、地方标准、团体标准和企业标准,形成一批推动智能制造有效实施应用的“标准群”。
《关于印发计量发展规划(2021—2035年)的通知》开展工业机器人机械系统、控制系统、驱动系统等关键计量测试技术研究,提升智能工业控制系统整体测量性能。
《“十四五”智能制造发展规划》加快系统创新,增强融合发展新动能,加强关键核心技术攻关并加速智能制造装备和系统推广应用。2025年,规模以上制造业企业基本普及数字化;到2035年,规模以上制造业企业全面普及数字化。
《5G应用“扬帆”行动计划(2021-2023年)》发展基于5G技术的智能家电、智能照明、智能安防监控、智能音箱、新型穿戴设备、机器人等,不断丰富5G应用载体。
《”十四五”规划纲要》重点研制分散式控制系统、可编程逻辑控制器、数据采集和视频监控系统等工业控制装备,突破先进控制器、高精度伺服驱动系统.高性能减速器等智能机器人关键技术。
《基础电子元器件产业发展行动计划(2021-2023年)》利用我国工业领域自动化、智能化升级的机遇,面向工业机器人和智能控制系统等领域,重点推进伺服电机、控制继电器、传感器、光纤光缆、光通信器件等工业级电子元器件的应用。

资料来源:彦心咨询整理,2023年12月

二、相关行业标准分析

中国复合移动机器人主要标准为《工业环境用移动操作臂复合机器人通用技术条件》(GB/T38871-2020),《工业环境用移动操作臂复合机器人通用技术条件》(GB/T38871-2020)是2021年2月1日实施的一项中华人民共和国国家标准,归口于全国自动化系统与集成标准化技术委员会。

《工业环境用移动操作臂复合机器人通用技术条件》(GB/T38871-2020)规定了工业环境用移动操作臂复合机器人产品的组成及分类、性能、技术要求、试验方法、检验规则、标志、包装、运输和贮存等。该标准适用于工业一般环境下使用的移动操作臂复合机器人。

1、制定背景

20世纪60年代以来,机加、弧焊、点焊、喷涂、装配和打磨等机器人相继出现并迅速在工业生产中取得了巨大的成功,然而随着机器人技术的迅速发展,人们发现固定于某一位置操作的机器人并不能完全满足各方面的需求。

为了弥补固定基座工业机器人的不足,各国开始了移动操作臂复合机器人的研发,它由一个机械臂和一个移动机器人平台组成,兼具可移动性和操作灵活性两大特点,能够依次自主地完成:选定目标、跟踪并趋近目标、机械臂伸展、进行作业、机械臂复位等任务,在服务业、制造业、较危险的核反应堆建造维护、星际探测和军事等领域的得到了广泛的应用。

与传统的移动机器人和工业机器人相比,移动操作臂复合机器人具有更高的柔性、灵活性和自主性,是未来智能制造的趋势和重点研发方向,将助力中国智能制造的优化升级及推进工业4.0在中国的实现,因此亟需制订此标准以抢占先机。

2、编制进程

1)标准计划

2018年12月29日,国家标准计划《工业环境用移动操作臂复合机器人通用技术条件》(20184687-T-604)下达,项目周期24个月,由中国机械工业联合会提出,TC159(全国自动化系统与集成标准化技术委员会)归口上报,TC159SC2(全国自动化系统与集成标准化技术委员会机器人与机器人装备分会)执行,主管部门为中国机械工业联合会。

2)发布实施

2020年7月21日,国家标准《工业环境用移动操作臂复合机器人通用技术条件》(GB/T 38871-2020)由中华人民共和国国家市场监督管理总局、中华人民共和国国家标准化管理委员会发布。

2021年2月1日,国家标准《工业环境用移动操作臂复合机器人通用技术条件》(GB/T 38871-2020)实施。

3)制定依据

国家标准《工业环境用移动操作臂复合机器人通用技术条件》(GB/T38871-2020)依据中国国家标准《标准化工作导则—第1部分:标准的结构和编写规则》(GB/T1.1-2009)规则起草。

第四节复合移动机器人行业发展专利环境分析

一、行业专利申请数量

统计数据显示,2023年12月从国家知识产权局专利检索及分析系统中检索得出2017-2023年12月我国复合移动机器人相关专利申请数量如下图表所示。其中,2022年我国复合移动机器人相关专利申请数量为264个。

图表:2017-2023年12月我国复合移动机器人相关专利申请数量

年份2017-2023年12月我国复合移动机器人相关专利申请数量(个)
2017年133
2018年132
2019年184
2020年153
2021年195
2022年264
2023年1-12月166

数据参考来源:国家知识产权局以及彦心咨询整理,2023年12月

二、行业专利公开数量

统计数据显示,2023年12月从国家知识产权局专利检索及分析系统中检索得出2017-2023年12月我国复合移动机器人相关专利公开数量如下图表所示。其中,2022年我国复合移动机器人相关专利公开数量为321个。截至2023年12月,我国复合移动机器人相关专利公开总数量为1543个。

图表:2017-2023年12月我国复合移动机器人相关专利公开数量

年份2017-2023年12月我国复合移动机器人相关专利公开数量(个)
2017年113
2018年142
2019年167
2020年220
2021年209
2022年321
2023年1-12月325

数据参考来源:国家知识产权局以及彦心咨询整理,2023年12月

三、行业专利申请人排行

统计数据显示,截至2023年12月中国复合移动机器人相关专利申请人专利数量统计如下图表所示:

图表:中国复合移动机器人相关专利申请人专利数量统计

专利申请人专利数量统计(个)
清华大学40
中国科学院沈阳自动化研究所28
安徽凌坤智能科技有限公司22
北京理工大学18
沈阳新松机器人自动化股份有限公司18
浙江大学17
河北工业大学14
南京理工大学12
广东爱吉尔机器人科技有限公司12
中国东方电气集团有限公司11
其他1458

数据参考来源:国家知识产权局以及彦心咨询整理,2023年12月

四、行业最新专利技术信息

国家知识产权局统计信息显示,近年来中国复合移动机器人相关专利技术创新情况如下图表所示:

图表:近年来中国复合移动机器人相关专利技术创新情况

公开时间专利申请号专利名称专利申请人
2023.10.30CN202311414046.3一种复合物流机器人山东新华医疗器械股份有限公司
2023.10.13CN202311329659.7一种复合式吸附与足履式移动的叶片检测机器人兰州理工大学
2023.10.10CN202311302981.0正压复合防爆机器人北京炎凌嘉业机电设备有限公司
2023.10.10CN202311302563.1适用于复合防爆机器人激光导航的激光传感器防护罩北京炎凌嘉业机电设备有限公司
2023.09.20CN202311220199.4一种AGV复合机器人精确定位方法及系统宁波贝克韦尔智能科技有限公司
2023.09.18CN202311203075.5一种密集架用复合型取档机器人宁波鑫海智造科技有限公司
2023.09.05CN202311142424.7一种移动复合机器人的一体化控制方法上海飒智智能科技有限公司
2023.08.23CN202311064118.6一种行星齿轮差速原理的轮足复合机器人腿部结构、轮足复合机器人昆明理工大学
2023.08.22CN202311064803.9一种重载AGV复合机器人敬科(山东)智能科技有限公司
2023.08.28CN202311097764.2一种复合机器人本体参数标定方法合肥哈工图南智控机器人有限公司

数据参考来源:国家知识产权局以及彦心咨询整理,2023年12月公开号

五、行业热门技术专利类型

统计数据显示,截至2023年12月中国复合移动机器人相关热门技术专利类型(IPC分类)数量统计如下图表所示:

图表:中国复合移动机器人相关热门技术专利类型(IPC分类)数量统计

技术专利类型(/IPC分类)专利数量统计(个)
B62D57/00237
B25J15/00236
B25J9/00228
B25J19/00182
B25J11/00140
B25J5/00127
B62D55/0098
H01B7/0074
B65G47/0062
B25J17/0038
其他1539

数据参考来源:国家知识产权局以及彦心咨询整理,2023年12月Q

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