机器人市场爆发!但决定机器人优劣的却是电机电源

目前,全球机器人行业进行得热火朝天,从工业机器人到服务机器人,其增长速度都令人咂舌。今年1-10月我国工业机器人产量已经突破十万,服务机器人也呈现出欣欣向荣之态。机器人属于精密机器,其对组件的要求非常高,而电机电源更是在机器人中起着至关重要的作用。

国内工业机器人产量破10万

近几年,随着我国人口红利的消失,自动化、智能化成了众多传统制造业转型的方向,国内有许多企业已经开始使用机器人进行生产制造,工业机器人的需求也因此不断攀升。

金升阳营销总监张红军就曾表示:“当下,智能制造已成为主流。为提升生产效率和控制生产成本,智能机器人行业火热发展,如仓储机器人、物流机器人、扫地机器人等。

目前许多企业已经开始计划让机器人进驻工厂。据了解,惠州茂硕电源就投入了3000万实施智能化机器人电源生产线技术改造项目,即在生产车间新增自动化生产线,使用机器人代替人工作业,以满足日益增长的产能需求,同时稳定产品品质,提升生产效率。且目前五条自动化产线已全部调试成功。东莞近些年也在大力推进“机器换人”的计划,大批工业机器人进入企业进行生产制造。

根据中国电子学会研究报告预计,2017年全球机器人市场规模将达到232亿美元,过去5年的平均增长率近17%。三大类型的机器人中,工业机器人占比63%,特种机器人占比24%,服务机器人占比13%。

据国家统计局最新数据,今年1-10月中国工业机器人产量达到10.48万台,同比增长68.9%,这是我国工业机器人产量首次超10万。

工信部装备工业司副司长罗俊杰也预测2017年全年产量将首次突破12万台。

工业机器人除了数量在增长外,其应用范围也在不断扩大。中国机器人产业联盟近日发布的报告称,今年今年国产工业机器人应用范围持续增加,已服务于国民经济37个行业大类、102个行业中类。这表明机器人正深度融入制造业,预计到2020年国内市场规模有望扩大至59亿美元。

不止国内市场,全球的工业机器人的产量也在不断增长。根据OFweek行业研究中心对工业机器人市场一年来的监测统计,OFweek行业研究中心判断,2017年全球工业机器人出货或超40万台,远远高于IFR的市场预期的34.6万台。

政策助力服务机器人

除了工业机器人,服务机器人发展势头也十分强劲,其原因除了市场需求外,国家政策也具有巨大的推动作用。中国机器人产业联盟理事长曲道奎表示,从长远来看,机器人产业核心关键的平台技术、共性技术还需要国家主导研发,为企业发展提供技术创新支持。

近日从工信部获悉,工信部将在今后三年大力推进人工智能核心技术和标志性产品取得重大突破,智能家庭服务机器人是重点。到2020年,智能家庭服务机器人实现批量生产及应用,医疗康复、助老助残等机器人实现样机生产。

12月15日,重庆两江新区机器人项目集中签约活动在重庆悦来国际会议中心举行。其中康力优蓝与两江新区在智能教育服务机器人领域开展合作,以机器人本体及关键模块化部位研发制造、机器人操作系统研发、机器人应用交互技术为主,最终将模块化教育机器人研发项目落地,建成该公司在中国西部地区最大的智能服务机器人研发生产基地。

在国家政策的红利下,全球服务机器人领域市场发展迅猛,2017年全球服务机器人市场预计达29亿美元。其中医疗服务类、家用服务类、专用服务类机器人规模分别为16.2亿美元、7.8亿美元和5亿美元,预计到2020年将达69亿美元。

而据全球移动互联网第三方数据挖掘和分析机构艾媒咨询发布的《2016中国机器人行业研究报告》显示,预计到2018年全球服务机器人市场销量将达3490万台。

我国工信部也表示,中国服务机器人市场已经进入到迅速增长的阶段,预计到2020年,服务机器人年销售额将超过300亿元。IFR更是预测在未来三年内,服务机器人的市场规模将达到460亿美元。

电机电源决定机器人优劣

在国家政策和人工智能的双重助力下,机器人产业在国内可谓是风生水起。市场调研机构IDC最近发布的《人工智能时代的机器人3.0新生态》指出,到2020年,全球商用服务机器人在医疗、零售批发、公共事业和交通领域的市场规模将达到170亿美元。

随着机器人在人类社会中的应用越来越多,智能化程度也越来越高,生产厂家对上游组件的要求也越来越高。

机器人所使用的组件类型决定了机器人的性能。在设计机器人系统时,为提升机器人续航能力以及各单元的可靠通信,电源是不可或缺的。在为电池供电的机器人选择电源转换器时,需要考虑许多因素。大致如下图示:

森树强电源也表示,最近的机器人大多数是直流伺服电机或无刷电机进行驱动,结合逆变电路脉冲宽度的调整机制,所以电机用电源越来越占有重要的地位。

此外,随着人工智能技术的进步,机器人也在向智能化方向发展。而智能机器人中包含电机控制和电机的传动系统,电机控制是机器人传动系统里的核心之一。电源模块,作为系统供电的主要器件,为电机控制的发展注入“源”动力。

就电机控制系统而言,电源模块可分为工作电源和驱动电源两大类。工作电源提供稳定的5V电压供给MCU,间接作用于电机控制系统;驱动电源一般功率较大,提供足够动力直接作用于电机控制系统。电源模块除供电功能外,最重要的还有提高系统可靠性的作用。电机控制系统的集成度越来越高,电机工作时噪声干扰问题越来凸显,因此部件小体积、信号隔离需求日益明显。

同时,针对有电池供电的系统,电池电压波动范围大,电源模块可以提供稳定的输出电压,高效率的电源模块还有利于提高电池的续航能力。所以,在电机控制系统中电源模块一般有供电、隔离、稳压、提升续航能力等功能,是不可或缺的配套器件。

因为机器人是精密机器且电源占据着重要的地位,因此电源企业进入机器人行业的门槛很高,这也决定了电源企业需要走高端路线。

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