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作者：张雷 | 移动机器人产业联盟主席 沈阳新松公司技术总监
2022年，中国移动机器人（AGV/AMR）市场受到国内疫情形势变化的影响，全年增速由年初的放缓转变为年末的迅速增长，特别是在新能源汽车、动力电池、光伏及离散制造等领域增速明显。项目需求呈现出迅速增多的趋势，项目规模越来越大，其可复制性也越来越强。三年疫情过后“物竞天择，适者生存”，那些在危机中不断追求高质量、优体验、规模可复制化的企业，获得了蓬勃发展的良机。
从目前来看，中国移动机器人市场发展的最大机遇在于国内多元的场景需求。随着新一轮科技革命和产业变革的加速推进，移动机器人技术正在与5G通讯、云计算、人工智能等技术深度融合，其应用的广度和深度正在不断扩展，工业生产领域对移动机器人产品的需求正变得越来越强劲。同时，移动机器人向新行业的渗透也在加速进行，出现了许多跨行业、跨领域的融合应用。
近年来，国内不断涌现出各种新技术、新产品、新模式、新业态，这代表着中国的移动机器人技术上在国际上正变得越来越有竞争力，将进一步推动中国移动机器人行业走向广阔的蓝海。
尽管疫情造成了一些不利影响，2022年中国工业应用移动机器人（AGV/AMR）市场仍旧呈现出高速增长的态势，尤其在一些创新的细分领域增长超出预期。其中，部分具有品类专长的创新型企业发展势头惊人，有些甚至实现了成倍增长。
根据移动机器人（AGV/AMR）产业联盟（简称“CMR产业联盟”）发布的数据，2022年度中国市场销售工业应用移动机器人（AGV/AMR）达93000台，较2021年增长29.17%，市场销售额达到185亿元，同比增长46.82%，显示出移动机器人行业仍然处在快速发展过程中，参见图1和图2。
（1）动力电池行业
随着国内新能源汽车行业爆发式增长，市场对动力电池的需求量不断增大。2021年各个锂电池企业投资扩产项目多达80多个，投资金额累计超近7000亿元，而AGV/AMR在锂电池生产线上已成为一种不可或缺的关键设备。
目前在锂电前段生产工序中，对AGV/AMR的需求主要以高精度举升型为主。这些移动机器人主要采用激光自然导航技术，为生产线自动运输和对接卷料。
在中段工序制芯过程中，AGV/AMR被用来和卷绕叠片机对接。这种应用要求机器人具有非常高的柔性，在运输生产中过程中需要跨越多个楼层，运行中必须具有很高的精度和稳定性，而且在整个过程中不能引入任何污染。目前，在这一工序段中悬臂轴AGV/AMR应用居多。
在动力电池生产的后段工序，从封装到各类测试，AGV/AMR也有广泛应用，主要完成工序间的接驳。这其中涉及高低温测试的环节，对移动机器人的温度适应性会有很高要求。为此，AGV/AMR厂家往往需要专门开发高温型的专用机器人。
在电池PACK线生产中，AGV/AMR被用来实现将电池包从组装到测试再到包装等各工序间的物料转运。当电池生成完成之后，又会使用AGV/AMR将生产好的电池包运输至成品库进行产品入库。动力电池重量大，会对机器人负载有一定要求。当前，锂电生产的后端工序中，无人叉车及背负式AGV/AMR应用较多。
可以看出，在新能源电池制造行业中，移动机器人已经成为贯穿各段工序的一种必备设备而快速渗透推广，成为这一蓬勃发展新兴行业中的重要一员。
（2）光伏产业
根据国家能源局的数据，中国作为全球光伏市场增长的主力，2022年光伏新增装机87.41GW，同比增长60%左右。近年来，在国家绿色发展理念的指导下，国家和地方各级政府相继出台了一系列支持绿色能源发展的激励政策。光伏作为我国较为成熟的新能源产业，其投资规模处于持续“加速”的状态。特别是在过去两年中，光伏产业年均投入数千亿元，龙头企业单个项目动辄百亿元，这种扩产风潮也给相关设备厂商带来了巨大机遇。
目前，大部分光伏企业已经逐步实现由“制造”向“智造”的转型。产业的智能化升级离不开智能设备，在光伏车间最为核心的硅片、电池片与电池组件车间里，机器人应用正在逐渐增多。在光伏行业生产线上，从上游到下游需要用到多种不同类型的移动机器人。如，晶体硅原料进场，一般会用到叉车AGV/AMR对冶金级别的硅矿等原材料进行运输；若原料为太阳能级多晶硅材料，则采用潜伏顶升式AGV/AMR进行输送。在电池片生产流程中，主要应用的AGV/AMR车型有分体式与一体式两种：分体式AGV/ARM直接顶升货架，再与自动化设备或者主机台工艺设备进行对接，而一体式AGV/AMR则是上方会有传输带（如辊道等）配件，可直接作为生产线传输带的一部分。在光伏组件生产中，国内工厂也开始运用AGV/AMR小车作试点运输。
随着我国“碳达峰”与“碳中和”战略的落地，光伏行业将会持续高速发展，而该行业自动化水平的不断提高，也将使国内移动机器人企业得到新的增长机会。
根据新战略移动机器人产业研究所统计、移动机器人（AGV/AMR）产业联盟发布的数据，2022年工业应用移动机器人行业共发生22起融资事件，融资总额超过30亿元，参见表1。
2022年，整个资本市场都趋于冷静，移动机器人行业也不例外，无论是在融资次数还是融资总金额方面，都较2021年有所下降，见图3。
但从2022年资本对整个机器人行业的投入来看，工业移动机器人仍然是当前整个机器人产业中最热的赛道之一，资本方对于行业未来的前景依然看好。
从融资轮次来看，除几家头部企业进程较快以外（有的已经进入D轮及以上），其他大部分企业均停留在B轮，见图4。当前，对于那些积极吸引融资的初创企业来说，他们的发展还处于相对早期的阶段，未来还有很长一段路要走。
从2015年至今，资本的涌入大力推动了AGV/AMR技术提升和应用普及，对行业的发展起到了积极作用。虽然在这一过程中也不可避免地催生了一些行业乱象，但事物均有其两面性，我们应该理性看待。未来，相信资本仍将继续关注移动机器人行业，也仍将是促进行业发展的重要驱动力量。
在国内，CMR产业联盟一直都在致力于推动制定全面和细化的移动机器人行业标准。自2019年6月联盟在杭州成立标准技术管理委员会以来，目前已发布13项团体标准，参编企业近90家。2022年，CMR产业联盟新制定和发布了两项标准，分别是《工业应用移动机器人（叉车类）技术规范》、《工业移动机器人箱式仓储类技术规范》，另一项备受关注的标准《工业应用移动机器人与其调度系统数据接口规范》将在2023年4月发布，见表2。
从上述标准的制定可以看出，整个行业已充分认识到标准对于行业发展的重要性。制定科学、统一的标准，有助于确定更有价值的供需关系，确保良好的市场环境和竞争秩序，这样才能促进行业长久发展。而要制定这样的标准，绝非凭一两家企业单干就能做到，只有依靠所有从业企业的力量，大家共同推动，才能制定出符合行业发展方向、兼顾各方利益的行业标准。
2023年1月19日，工信部联合十七部门印发了《“机器人+”应用行动实施方案》，提出到2025年，制造业机器人密度较2020年实现翻番，机器人行业应用深度和广度显著提升，机器人促进经济社会高质量发展的能力明显增强。政策推动加上疫情后制造业对自动化投资加强两大因素，决定了2023年移动机器人行业有望迎来高速发展的新阶段。
从CMR产业联盟提供的数据来看，2022年度市场销售额已达185亿元，同比增长46.82%。按照这样的发展速度，移动机器人产业未来十年内极有可能迈向千亿规模。要实现这样的发展目标，可以说机会与挑战并存，其中最主要的挑战还是来自技术突破层面。
目前，在环境相对稳定的情况下，移动机器人已可以采用SLAM技术来实现自然导航。但在一些特征稀缺的情况下，有时仍然需要靠布置少量人工标识物或添加辅助导航的方式，才能实现有效的导航运行。未来的移动机器人将会更加依赖自然导航，而自然导航技术必须更好地解决在特征稀缺环境和高动态环境下的适应性问题，并且兼顾室内和室外环境，才能满足更多应用场景的需求。
同时，应看到目前的激光导航和视觉导航都具有一定局限性，并不能保证在所有的情况下都能适用。而通过更加丰富的传感器数据融合，将能很好地解决这个问题。根据具体应用场景的需要，可以选择性地采用包括2D/3D激光、二维码、磁带色带、GPS、3D视觉、地面纹理等导航方式在内的技术组合，最大限度地扩大移动机器人的应用场景。
得益于3D视觉导航技术近期的快速发展以及视觉采集设备成本不断降低，技术人员可以通过多目摄像头组合获取三维空间内更大范围的特征数据，并实现全生命周期SLAM。目前，视觉SLAM技术迅速发展，已成为激光SLAM的一个有力补充。未来，视觉SLAM甚至可能超越激光SLAM，成为自然导航的首选技术。
目前的移动机器人，在对货物的操作应用方面相对比较简单，往往仅是做顶升、夹取、插取、滚道输送等基本操作，当货物位置存在偏差，或者货物自身不规则时，机器人的适应能力就大幅下降。随着视觉传感器及3D相机性能的持续提升，目前已可以对移动机器人末端的货物或者托盘等进行精准检测。特别是基于深度学习的机器视觉开始走入移动机器人应用中，为机器人执行复杂的末端定位处理提供了条件。可以预见，随着末端作业能力的迅速提升，移动机器人将可以进入一些全新的应用领域，来完成原来只能由人工执行的任务。
目前，在一些封闭的限定性环境下（如仓储机器人应用中），移动机器人系统的调度效率已经可以达到非常高。但是，在那些有人工和其他车辆（如人工叉车）出入的场景，以及一些需要灵活变化的复杂环境中，如何使整个系统运行仍保持高效率，这是一个很大的挑战。未来，移动机器人需要与人共事，具有自主规划路径的能力，需要在能够自动避障绕行的情况下仍然实现系统的优化调度。这要求调度管理系统能够平衡单体、群体两种智能能力，而机器人本身也需要具备灵活的调整能力。
