總部位于美國俄勒岡州的Agility Robotics公司近日宣布，其建造的全球首家人形機器人工廠“RoboFab”已經(jīng)正式開始組裝機器人，該工廠在第一年內(nèi)的生產(chǎn)能力達到數(shù)百臺。
Agility Robotics成立于2015年。2023年9月，Agility Robotics 在俄勒岡州塞勒姆開設第一家機器人制造廠 RoboFab，預計第一年生產(chǎn)數(shù)百臺Digit，隨后擴展到每年生產(chǎn)1萬臺左右。如今，最新消息傳來，RoboFab工廠已經(jīng)正式進入了量產(chǎn)階段。
在應用端，今年8月份，BMW（寶馬）集團宣布，在美國Spartanburg工廠首次進行了將人形機器人導入生產(chǎn)線的試驗，所應用的機器人來自加州企業(yè)Figure。因而，隨著越來越多的人形機器人工廠步入量產(chǎn)階段，人形機器人在制造業(yè)的應用將呈現(xiàn)爆發(fā)趨勢，帶來相關(guān)元器件的規(guī)模性需求。
RoboFab工廠進展神速
RoboFab工廠是Agility Robotics公司建設的全球第一家量產(chǎn)人形機器人的工廠，在行業(yè)發(fā)展中具有重要的意義。Agility Robotics首席執(zhí)行官Peggy Johnson透露，RoboFab工廠的規(guī)劃面積是7萬平方英尺，年產(chǎn)能目標是1萬臺。
RoboFab工廠的核心產(chǎn)品是移動操作機器人（MMR）Digit，Agility Robotics公司將這些產(chǎn)品定義為全球最領(lǐng)先的MMR機器人，可以進入現(xiàn)有的工作場景，并解決工作流程中最難自動化的部分。根據(jù)產(chǎn)品介紹，目前RoboFab工廠量產(chǎn)的人形機器人Digit站立高度為5英尺9英寸，能夠觸達從地板到5英尺6英寸的高度，最大的稱重為35磅，需要的配件是終端效應器和充電站。其中，終端效應器是為了幫助人形機器人對工件進行作業(yè)。
Digit是Agility Robotics公司精心打造的物流機器人，可以執(zhí)行多種任務并適應不同的工作流程，身型非常適合在倉庫內(nèi)工作，便于部署在現(xiàn)有倉庫或基礎(chǔ)設施中而無需改造。 據(jù)悉，Agility Robotics公司量產(chǎn)的機器人在知名廠商的實際應用中進行測試，包括亞馬遜和GXO物流。Peggy Johnson表示，“僅在物流領(lǐng)域，就有超過100萬個工作崗位空缺。像Digit這樣的機器人可以介入，幫助物流客戶填補勞工空缺?！?/p>
2023年3月，Agility Robotics公司發(fā)布了Digit V4版本。2023年10月，該公司開始在世界最大的電商公司亞馬遜的倉庫里測試Digit。2024年6月，Digit正式進入GXO物流的輪班，不是測試、驗證和演示，而是真正作為工人進入物流倉庫，Agility Robotics公司稱這是里程碑式的一天。
目前，人形機器人的應用已經(jīng)不限于物流，在更加復雜的制造場景中，也已經(jīng)有廠商開始部署人形機器人。今年8月，BMW（寶馬）集團宣布，在美國Spartanburg工廠首次進行了將人形機器人導入生產(chǎn)線的試驗。 這款由加州企業(yè)Figure開發(fā)的最新人形機器人「Figure 02」成功地將金屬板插入特定的夾具中，并將其組裝成底盤的一部分。由于汽車工廠非常講究效率，因為對機器人的靈巧度有更高的要求。
國產(chǎn)人形機器人進展
在國際廠商方面，F(xiàn)igure、波士頓動力、特斯拉，以及上述提到的Agility Robotics，目前在人形機器人方面進展都很快，且各有所長。那么，目前國內(nèi)人形機器人又發(fā)展到了什么階段呢？
從廠商數(shù)量來看，統(tǒng)計數(shù)據(jù)顯示，?截至2024年2月，全國人形機器人相關(guān)企業(yè)數(shù)量為2.5萬家，競爭更加白熱化。從區(qū)域分布來看，廣東省、北京市和上海市的人形機器人企業(yè)數(shù)量位居前三，分別有4516家、4479家和3027家。
目前，國內(nèi)也已經(jīng)誕生一批人形機器人的代表性企業(yè)和代表產(chǎn)品。比如宇樹科技Unitree G1，這款機器人發(fā)布于2024年5月13日，一經(jīng)推出就引起了市場的巨大反響。Unitree G1售價9.9萬元起，被稱為AI化身。其擁有超越常人的靈活性，具有超大關(guān)節(jié)運動角度空間，配備了23～43個關(guān)節(jié)電機；提供力控靈巧手，結(jié)合力位混合控制，靈敏可靠，可以模擬人手實現(xiàn)對物體的精準操作；搭載UnifoLM（Unitree機器人統(tǒng)一大模型），智能化能力不斷更新。目前，Unitree G1已經(jīng)開啟批量銷售。
再比如傅利葉智能Fourier GR-2，這款機器人發(fā)布于今年的9月26日。Fourier GR-2繼承了前代產(chǎn)品GR-1的仿生設計，身高提升至175cm，體重達到63kg。全身共有53個自由度，單臂運動負載可達3kg，使得機器人能夠執(zhí)行更為復雜的操作。同時，GR-2在硬件、設計、開發(fā)框架等多個關(guān)鍵環(huán)節(jié)帶來了創(chuàng)新和提升，展現(xiàn)更靈活、更強勁、更開放的特性，滿足各領(lǐng)域開發(fā)者、多元應用場景的需求。Fourier GR-2同樣具有靈巧手，搭載新一代12自由度靈巧手，配合6個陣列式觸覺傳感器，可以對不同形狀、材質(zhì)的物體實行精準抓握。Fourier GR-2全系列7款不同型號的人形專用FSA執(zhí)行器，采用雙編碼器系統(tǒng)，精度翻倍。
另外，國內(nèi)為人熟知的人形機器人還有優(yōu)必選 Walker S，已經(jīng)進入蔚來工廠實訓；小米 Cyber One，可識別 45 種語義和 85 種環(huán)境音；智元機器人遠征 A1，已經(jīng)在包括照護、做飯、清潔等家庭場景落地；小鵬 PX5，尚處于早期階段，未來將落地在小鵬的工廠和銷售場景。
能夠看出，無論是國外還是國內(nèi)，目前人形機器人都已經(jīng)進入落地早期，未來可期。
人形機器人帶來元器件新需求
統(tǒng)計數(shù)據(jù)顯示，預計2024年全球機器人出貨規(guī)模約4700萬臺，未來5年維持20%以上復合增長率。在市場規(guī)模方面，?根據(jù)國際投資銀行高盛的預測，全球人形機器人市場規(guī)模預計到2035年將達到1540億美元。
人形機器人的飛速發(fā)展帶來了龐大的元器件新需求。目前，人形機器人在著力提升機體的自由度，關(guān)節(jié)數(shù)量成為關(guān)鍵，這帶來了更大的電機和執(zhí)行器需求。電機是人形機器人的動力源，為機器人的行走、轉(zhuǎn)動和抓握等基本動作提供動力，還通過精確控制轉(zhuǎn)速、轉(zhuǎn)矩和方向，使機器人能夠完成復雜的運動任務。在傳統(tǒng)伺服系統(tǒng)方面，國際廠商包括西門子、倫茨、施耐德、力士樂、安川、三菱、松下、富士等，國內(nèi)廠商主要包括臺達、匯川、禾川和雷賽智能等。
同時，人形機器人也帶來了一些新的電機需求，包括空心杯電機和無框力矩電機等，主要用于靈巧手和高精度關(guān)節(jié)。無框力矩電機的國際廠商包括Maxon、穆格公司、森薩塔科技、科爾摩根公司等，國內(nèi)公司主要包括步科股份、昊志機電、江南奕帆、微精電機等?？招谋姍C的國際供應商主要包括Maxon、FAULHABER、PORTESCAP等，國內(nèi)廠商主要包括鳴志電器、偉創(chuàng)電氣和威兆機電等。
除了電機，在人形機器人的關(guān)鍵執(zhí)行器和靈巧手執(zhí)行器中，核心元件還包括減速器、絲杠、編碼器、力傳感器。在能源系統(tǒng)方面，電池包和電源管理系統(tǒng)也是人形機器人系統(tǒng)里的核心。此外，人形機器人是AI系統(tǒng)的承載體，因此高算力芯片、MCU、雷達、深度相機、麥克風等元器件的用量也會非常大，相關(guān)廠商都有望受益。
