1、没有腿,还能跳3米高的软体机器人
美国佐治亚理工学院工程师从一种比人类发丝更细、能跳跃弯曲的寄生虫——线虫的运动机制中获得灵感,成功开发出一种可前后跳跃的软体机器人。该机器人长12.7厘米,由内置碳纤维脊柱的硅胶杆构成,虽无腿部结构,却能跃升至3米高。
研究团队于4月23日在《Science Robotics》期刊上发表了相关论文,指出这一发现将有助于开发能在不同地形、高度及方向灵活跳跃的机器人。
线虫身体的细度甚至比人的头发还要纤细,并且没有腿。它们跳跃的高度是其自身长度的20倍,这相当于人类平躺在地,却能一跃跳上三层楼高的建筑。
在进入宿主体内之前,线虫会通过跳跃附着宿主。研究人员借助高速摄像机发现,这些生物会根据目标方向将身体弯曲成不同的形态。当线虫收紧躯体形成特定扭结时,能将弹性势能积蓄并瞬间释放,以自身体长20倍的惊人高度跃向目标方向。
线虫的跳跃机制如下:
· 后跳: 抬高头部,同时收紧身体中部形成扭结,姿态类似人类深蹲。随后,蠕虫利用扭曲姿态储存的能量,实现类似体操运动员后空翻般的、向后翻腾跳跃。
· 前跳: 头部保持笔直,在身体尾端形成高抬的扭结,姿态酷似人类立定跳远的预备动作。但与直线跳跃不同,线虫主要实施近乎垂直的向上弹射。
通过改变重心位置,线虫能精准控制跳跃方向。尤为惊人的是,它们在完成这些高难度动作时,身体几乎处于打结打结状态。
通常而言,扭结意味着功能失效。血管扭结会导致中风,吸管扭结失去使用价值,水管扭结阻断水流。但线虫的扭结形态却能储存弹跳所需能量。
对此,研究人员总结到:线虫的跳跃过程可分环形结构的形成、扭结结构的形成以及环形结构的展开三个关键阶段。在环形结构形成阶段,线虫通过主动调节其身体的长宽比,在腹部形成液态连接的α形环结构。此结构为后续能量的存储提供了基础。在扭结结构形成阶段,随着环形结构的进一步压缩,其压缩侧的曲率超过临界值,进而形成扭结结构。此过程中,线虫的身体形态发生显著变化,为能量的快速释放创造了条件。在环形结构展开阶段,扭结迅速打开,释放出储存的弹性势能,推动线虫完成高效跳跃。
研究团队在分析高速录像后,首先构建了线虫跳跃的动力学模型,继而制造出模仿蠕虫跳跃行为的软体机器人原型。最终,通过引入碳纤维增强技术,显著提升了机器人的弹跳速度。
团队研究发现:可逆扭结结构使线虫单次跳跃能储存更多能量。它们能在十分之一毫秒内急速释放能量实现弹跳,且凭借其结构强度可重复进行多次跳跃。研究人员设计由碳纤维等材料构成的简易弹性系统,通过可控的扭结机制,实现能量储存与释放,从而实现在复杂地形中的跳跃移动。
研究团队指出,未来的研究可进一步探索扭结不稳定性在其他软体机器人应用中的潜力,例如在爬行、游泳或抓取等任务中的应用。通过结合智能材料和自适应结构,研究人员有望开发出具有更高灵活性与适应性的软体机器人,以满足复杂环境下的多样化需求。
原文链接:
https://coe.gatech.edu/news/2025/04/engineering-robot-can-jump-10-feet-high-without-legs
2、四大家族格局松动?中国机器人企业谁能成为下一个“顶流”
前不久,ABB 正式宣布计划将其机器人业务单元进行100%分拆,并目标于2026年第二季度作为一家独立公司上市交易。市场随后传出ABB亦在考虑出售该业务的可能性,估值在35亿至50亿美元之间。这一传闻为ABB机器人业务的未来增添了诸多不确定性。
ABB的这一战略调整并非偶然。从ABB集团整体的财务表现来看,2024年,在电气事业部增长的驱动下,ABB在销售收入、毛利率、运营息税摊销前利润及利润率方面均创下历史新高。其中,运营息税摊销前利润为59.68亿美元,同比增加10%,利润率为18.1%。
相比之下,机器人业务的运营息税摊销前利润率仅为12.1%。ABB机器人业务2024年实现销售收入23亿美元,占集团总收入的7%,运营息税摊销前利润(EBITDA)为3.29亿美元,同比下滑39%。
机器人业务订单下滑的主要原因是汽车和消费电子领域的投资减少,而物流和一般工业领域的增长势头良好。
根据ABB最新公布的财报显示,2025年一季度运营息税摊销前利润增长13%,达到15.9亿美元。但机器人与离散自动化事业部的运营息税摊销前利润同比下降35%,虽然订单额回升了14%,但收入下降14%。
这些数据也非常直观地反映出机器人业务在集团内部的业绩表现与其他强势业务存在差距,也从侧面暗示了 ABB 对机器人业务进行战略调整的必要性。
深入分析ABB分拆机器人业务的战略意图可能包括以下几点:
首先是分拆后,ABB Robotics将能够更灵活地应对市场变化,独立制定市场策略,而不受集团其他业务的牵制。
其次是随着AI的发展,机器人业务需要更灵活的创新机制。分拆后,ABB Robotics可以更专注于机器人技术的创新和市场拓展。
如果ABB选择出售机器人业务,潜在买家可能来自新兴机器人企业甚至是大家猜测的家电巨头等。这将为ABB带来可观的现金流,同时也能为买家提供进入机器人市场的快速通道。若ABB最终选择出售机器人部门,潜在买家值得后续关注。
四大家族陷入增长瓶颈
在全球工业机器人领域,长期以来由ABB、库卡、发那科和安川电机组成的 “四大家族” 占据着重要地位。
从业绩表现看,四大家族近年来呈现出不同程度的波动。
库卡
在“四大家族”中,库卡在美的的助力下发展态势良好。美的年报显示,2024年库卡工业机器人的国内市场销量份额稳步提升并达到8.2%,库卡中国在2024年实现销售收入和订单规模双增长,海外业务占比提升显著,其中移动机器人的海外收入占比已超过50%,在制造领域的技术优势和服务品质也持续提升。
不过,美的财报中商业及工业解决方案业务下的机器人与自动化业务营收下降了7.58%,但美的旗下品牌众多,不能仅以此业绩衡量库卡。
发那科
发那科公布了2024财年Q1-Q3(2024.4~2024.12)的业绩情况,其机器人业务部门在9个月内营收2423.86亿日元,同比下滑16.4%,其中中国区机器人市场收入降幅最大,2024年Q1-Q3的营收下降到379亿日元,同比下滑了48.9%。
安川电机
安川电机在2024年Q1-Q3(2024.3-2024.11)期间中国区机器人业务收入460.6亿日元,同比下滑了4.9%,9个月内中国区业务总营收为856亿日元,相比2023年同期下降了10.8%。安川电机在财务报告中表示,2024年中国市场内需放缓,市场复苏较慢,但对安川产品的进口需求依然坚挺。
从行业整体来看,2024年全球宏观经济缓慢复苏,分行业而言,消费电子行业整体需求回暖,食品、金属制品等行业同比趋势向好,但新能源汽车增速持续放缓,光伏和锂电行业继续处于调整期,行业景气度不佳,整体而言,国内市场对工业机器人的需求短期承压,工业机器人销量出现负增长。
在四大家族增长乏力之际,中国机器人企业正通过差异化战略加速本土替代。目前,在scara机器人和小六轴领域,四大家族的优势并不明显。
必须承认,中国工业机器人企业与四大家族的技术代际差距依然存在。有工程师表示,“机械臂的系统是不一样的,中国工厂长期受‘四大家族’工业机器人的熏陶,可能整条产线上都是ABB,再重新用别的品牌比较麻烦,也不愿意去学。”
特别是在细分领域比如汽车装配整车制造板块,本土企业与四大家族之间技术差距十分明显。汽车装配整车制造对机器人的精度、稳定性、负载能力等要求极高,四大家族凭借长期的技术积累和研发投入,在该领域占据着主导地位。
从产品端来看,重载20kg以上的差距也很明显,四大家族的重载机器人在结构设计、动力系统、运动控制等方面具有优势,能够满足大型零部件搬运、装配等复杂工况的需求。
本土工业机器人普遍承压
2024年,下游行业的景气度下滑和“价格战”传导至工业机器人端,行业普遍承压。
被誉为国内“协作机器人三杰”的节卡机器人正在冲刺科创板IPO。2023年5月,节卡股份递交的招股书被上交所受理,计划于科创板上市,目前已历经一轮问询,但尚未进入上会阶段。
从财务数据来看,2021年至2024年上半年(以下简称“报告期”),节卡股份实现的营业收入分别为1.76亿元、2.81亿元、3.50亿元、1.67亿元,2021年至2023年复合增长率达41.00%;同期净利润分别为-723.31万元、573.57万元、-2854.73万元、-325.41万元;扣非归母净利润分别为-1846.38万元、4.40万元、-3567.93万元、-773.00万元。
节卡股份持续亏损主要是因为前期处于市场及客户导入阶段,销售规模较小,且协作机器人行业技术密集,公司在研发、市场推广方面投入巨大。公司研发费用占营业收入的比重分别为15.27%、16.92%、20.92%、24.25%,销售费用占营业收入的比重分别为28.41%、30.72%、30.93%、30.64%。
根据招股书披露,节卡股份预计2025年实现扣非净利润扭亏为盈,预计扣非净利润1700万元左右,届时公司营收约为6.21亿元,2022年至2025年收入复合增长率将达到30.30%。
值得关注的是,同样有着国内“协作机器人三杰”称号的越疆机器人已抢先一步在港交所上市,成为中国 “协作机器人第一股”。可以看到,资本市场对本土机器人企业的技术潜力还是持较为开放的态度的,但盈利难、竞争激烈也是不争的事实。另一方面,上市并非终点,如何在上市后巧妙平衡规模扩张与盈利水平,这是检验企业能否实现可持续发展的关键指标,也将成为这些企业未来面临的一道重要考题。
而另一家脱胎于奇瑞汽车的埃夫特,其发展历程则充满了波折。自上市以来,埃夫特便深陷亏损难以自拔,好不容易在亏损收缩的情况下收到大额政府补贴——所获补助从2023年的0.63亿元增至2024年的1.64亿元,加上同期产销齐涨以及合作的灯塔客户达80余家。
这些,似乎让市场看到了公司扭亏的希望。结果,惨淡的业绩让大股东们彻底伤透了心,美的集团、上海鼎晖源霖股权投资合伙企业(有限合伙)等早期大股东陆续发起减持套现。
数据显示,埃夫特2024年实现营业收入13.73亿元,同比下降27.21%;归属于母公司股东的净利润为-1.57亿元,亏损幅度同比扩大231.22%;扣非净利润为-2.36亿元,同比下降89.27%。
不过,埃夫特也在积极探索转型之路。比如,埃夫特发布了智能机器人通用技术底座。该底座融合了墨斗IDE(Modou)、通用操作系统OpenmindOS、大衍数据数据平台,可降低机器人技能APP开发门槛、开发成本以及提高开发效率。
今年4月10日,埃夫特与华为云在安徽芜湖“华为云生态大会2025”上签署具身智能领域合作备忘录,结合埃夫特在机器人本体研发和应用场景的优势,以及华为云在人工智能算法、云计算平台的技术实力,探索更先进的具身智能解决方案。此外,埃夫特还与国家先进制造产业投资基金、芜湖市科创集团共同出资,共同设立了启智(芜湖)智能机器人有限公司,致力于打造智能机器人通用技术底座。
竞争愈发白热化
目前,工业机器人市场价格竞争进入白热化阶段,六轴机器人均价已降至2万元区间,部分品牌产品价格甚至跌破万元大关,毛利率持续压缩。这一价格水平对企业的成本控制能力提出极高要求,也大幅压缩了行业整体利润空间。
与价格下行形成鲜明对比的是技术升级加速。截至2024年,ABB超过80%产品已实现软件或AI能力集成。ABB通过收购和并购等方式,不断提升其高端制造解决方案的技术地位。例如,2021年ABB收购了西班牙移动机器人厂商ASTI,正式切入AMR赛道;2023年又进一步并购了瑞士初创公司Sevensense,将其视觉导航技术整合进AMR产品,打造出Flexly智能导航系统。
如今,ABB机器人业务面临分拆或出售的重大战略调整,这一决策一旦落地,全球机器人行业延续多年的 “四大家族” 稳固格局必将被打破。独立后的ABB Robotics将与发那科、安川、库卡展开更直接的竞争,而中国企业将从挑战者角色逐步向第一阵营迈进。哪些本土企业能够成为下一个“顶流”?我们拭目以待!
文章来源:工控网
3、中国擦窗机器人市场规模突破10亿元 2025年一季度同比增长43.3%
擦窗机器人市场正经历前所未有的增长浪潮。2024年中国家用擦窗机器人市场规模首次突破10亿元大关,同比增长35.7%。进入2025年,这一增长势头依然强劲,第一季度市场规模达到4.3亿元,同比增长43.3%。城市化进程的加速推动了高层建筑的普及,传统人工擦窗面临高空作业风险高、效率低等痛点。消费者对居住环境品质要求的提升,使得擦窗机器人从"科技概念"转变为实用的智能清洁设备。
图源|豆包AI文生图
技术革新驱动市场突破
技术的持续迭代成为行业发展的核心驱动力。早期产品存在吸力不稳、清洁效果差等问题,如今传感器、算法、吸附技术已趋于成熟。现代擦窗机器人具备智能规划路线、自动检测窗框、强吸力防掉落等功能,显著增强了用户信任感。
以科沃斯的窗宝W2PRO为例,该产品搭载WIN-SLAM4.0算法,拥有7种清洁模式,能够智能规划路径,行走速度达到14厘米每秒。相比初期产品主要依赖N/Z字形基础路径覆盖,现在的产品在清洁效率和智能化程度上实现了质的飞跃。
商用领域的技术突破同样令人瞩目。凌度智能研发的高空幕墙清洁机器人配备9升水箱,内置水循环系统,能够自动回收污水并进行清洁过滤。以100米高、30层建筑为例,使用该产品与传统人工作业的用水量比例可达20:1,这一技术优势特别受到水资源匮乏地区客户的青睐。
低价竞争引发行业隐忧
市场繁荣的背后潜藏着发展隐患。随着需求的爆发,大量新玩家涌入擦窗机器人赛道,价格战愈演愈烈。代工厂平台上的擦窗机器人产品价格区间从两三百元到上千元不等,价格跨度巨大。
不少厂商抱着"赚快钱"的心态,试图以低价换取市场份额,导致产品质量参差不齐。这种低质量竞争模式对整个行业造成了负面影响。消费者对擦窗机器人的试错成本相对较低,花费几百元尝鲜后如果体验不佳,容易对整个品类形成负面印象。
过度的低价竞争使得部分企业为降低成本而牺牲产品质量,劣质产品扰乱市场秩序,形成劣币驱逐良币的局面。这种发展模式不仅损害消费者利益,也威胁着行业的长期健康发展。行业亟需建立统一严格的标准,规范产品质量、安全性能等指标,让消费者能够辨别产品优劣。
文章来源:金融界
更新时间:2025-06-06
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