http://www.kadhoai.com.cn 2026-04-10 14:55:20 來源:OFweek機器人網
前言
近年來,先進製造、智能製造等話題逐漸成為全球的焦點。2021年10月6日,香港特首林鄭月娥在《行政長官2021年施政報告》中提出“令再工業化植根香港,使創科成為香港新經濟動力”,並提出期望在香港打造兩個先進製造中心的願景。10月13日,廣東省印發《廣東省科技創新“十四五”規劃》,明確提出粵港澳大灣區國家技術創新中心建設計劃,“以智能製造與裝備等為主攻方向,突破“卡脖子”技術,鍛造“長板”技術,打造全鏈條產業創新網絡”,通過先進製造技術為新興產業壯大、傳統產業轉型升級以及未來產業布局提供強力支撐。上述政策的出台為中國傳統製造業的升級、尋求新的動能打下了良好的基礎與鋪墊,進一步將“中國製造”向“中國智造”方向推進。
隨著國內製造業的逐漸轉型,工業生產對自動化的需求開始從單機設備轉向全自動設備、全自動生產線,並提出了對全自動化生產線柔性化的需求。柔性化需求的出現使得調整能力差、智能化程度低的傳統機器人逐漸不適應產線,並誕生了適應柔性製造的智能協作機器人。靈活、安全、小巧的智能協作機器人不僅能滿足企業柔性化的生產需求,還解決了傳統工業機器人投資規模大、投資回報期長、靈活度有限等問題,讓不同規模的企業都能輕鬆實現智能自動化,加速“智能製造”的普及和落地。
dangjinshijie,gezhuyaofadaguojiadouzaijingxiangkaifahegaijinxinjishu,rangzhinengzhizaojishuyingyonggengguangfan,yihuodegengduodejingjixiaoyi。bansuizhezhinengzhizaoshidaidedaolai,rouxingzhizaoxitongyingyongjiangriyiguangfan,zhinengxiezuojiqirenyingyongyugongyeshengchanbijiangchengweixingyefazhanqushi。
很難想象會出現這樣的場景:在一個工作平台上,一邊是工人,一邊是機器人,他們配合嫻熟、交流順暢,像一對合作多年的搭檔,親密交流、高效作業。協作機器人的出現正在讓這一切成為可能,小巧玲瓏的協作機器人克服了傳統工業機器人的笨重遲鈍,使得機器人也能從“牢籠[ 這(zhe)裏(li)主(zhu)要(yao)是(shi)指(zhi)傳(chuan)統(tong)工(gong)業(ye)機(ji)器(qi)人(ren)在(zai)工(gong)作(zuo)時(shi)需(xu)要(yao)進(jin)行(xing)安(an)全(quan)防(fang)護(hu),一(yi)般(ban)會(hui)用(yong)防(fang)護(hu)網(wang)將(jiang)一(yi)個(ge)個(ge)機(ji)器(qi)人(ren)隔(ge)離(li)開(kai)來(lai),與(yu)工(gong)作(zuo)人(ren)員(yuan)保(bao)持(chi)一(yi)定(ding)的(de)安(an)全(quan)距(ju)離(li)。]”中走向人類世界,尤其是新一代的智能協作機器人還能成為人類的得力助手。
一、五大優勢讓協作機器人與眾不同
協作機器人是指被設計成可以在協作區域內與人直接進行交互的機器人。就其工作模式而言,協作機器人有人機協作、人機配合以及單獨作業三種工作模式,單獨作業時機器人與人相隔一定距離,與工業機器人的工作模式相似;人機配合時機器人與人執行不同工作任務;人機協作是目前應用最廣泛的工作模式,需要機器人與工作人員進行動態交流互動,達到提質、增效、降本的目的。
供給側改革正在向需求側改革遞進,以“小批量、多品種、定製化”為特點的新需求趨勢正在取代單一化、規gui模mo化hua需xu求qiu,對dui機ji器qi人ren的de靈ling活huo性xing要yao求qiu更geng高gao,傳chuan統tong工gong業ye機ji器qi人ren越yue來lai越yue難nan以yi適shi應ying這zhe一yi市shi場chang需xu求qiu,尤you其qi是shi對dui於yu中zhong小xiao企qi業ye來lai說shuo,傳chuan統tong工gong業ye機ji器qi人ren高gao昂ang的de成cheng本ben和he複fu雜za的de操cao作zuo往wang往wang讓rang中zhong小xiao企qi業ye望wang而er卻que步bu。協xie作zuo機ji器qi人ren具ju備bei靈ling活huo部bu署shu、投資回收快、安全性高等優勢,能夠更好滿足新市場新需求。
與傳統工業機器人相比,協作機器人具備五大優勢:
(一)靈活、方便、體型小,柔性生產不可少
柔性化生產需要機器人能夠靈活部署,並適應多品種的生產需求。浙江大學熊蓉教授在一次研討會上曾經指出“協xie作zuo機ji器qi人ren由you於yu方fang便bian示shi教jiao便bian於yu安an裝zhuang等deng特te性xing,使shi其qi能neng快kuai速su適shi應ying各ge類lei生sheng產chan需xu求qiu,從cong人ren機ji協xie作zuo產chan線xian到dao純chun粹cui無wu人ren自zi動dong化hua產chan線xian,尤you其qi在zai汽qi車che產chan線xian已yi經jing大da量liang使shi用yong。”
傳統工業機器人的部署涉及到生產線的自動化改造、機器人外圍支持設備的設計等多種工作,至少需要一周甚至更多的時間。協作機器人結構相對簡單,體積更小、質量更輕,市場上主流協作機器人自重一般在數千克到數十千克不等,僅為傳統工業機器人自重的1/10或更低,可多角度、多位置靈活快捷部署。

(二)簡單便捷易上手,降本增效小能手
傳chuan統tong工gong業ye機ji器qi人ren除chu需xu要yao進jin行xing安an裝zhuang之zhi外wai,還hai需xu對dui機ji器qi人ren進jin行xing特te定ding的de配pei置zhi和he編bian程cheng,往wang往wang需xu要yao係xi統tong集ji成cheng商shang針zhen對dui客ke戶hu生sheng產chan特te點dian製zhi定ding相xiang應ying解jie決jue方fang案an,大da大da增zeng加jia客ke戶hu使shi用yong成cheng本ben。而er企qi業ye關guan心xin的de是shi“高效、快捷、方便、實惠”,相比傳統工業機器人,協作機器人易於編程,且具備手動引導功能,企業可自行安裝,並通過簡單的培訓即可自行操作使用。

協作機器人可視化操作界麵
(三)人機協作很“親密”,國際標準安全行
由you於yu無wu法fa保bao障zhang操cao作zuo人ren員yuan的de安an全quan,傳chuan統tong工gong業ye機ji器qi人ren一yi般ban會hui被bei隔ge離li開kai來lai獨du立li工gong作zuo,人ren機ji之zhi間jian交jiao互hu較jiao少shao甚shen至zhi零ling交jiao互hu。而er協xie作zuo機ji器qi人ren在zai安an全quan方fang麵mian更geng有you保bao障zhang,國guo際ji標biao準zhunEN ISO 10218對啟動人機協作的安全性方麵製定了四個明確的要求:

協作機器人人機協作安全標準
xiangbichuantonggongyejiqiren,xiezuojiqirenyibananzhuangyoulifankuihepengzhuangjiancedengyingyong,yidanxiezuojiqirenzaigongzuoguochengzhongyurenfashengjiechu,huitingzhiyundong,kebimianhuojianqingduigongzuorenyuanzaochengshanghai,xiezuojiqirenzaianquanxingnengfangmiandezhongjizhuiqiushiduirenlingshanghai。
(四)投資回收期很短,回本快,效益漲
工業機器人的投資成本包括機器購買價格和部署成本,以高負載能力為例,傳統工業機器人價格一般在30-40萬wan元yuan之zhi間jian,由you於yu在zai大da規gui模mo生sheng產chan線xian上shang進jin行xing部bu署shu,項xiang目mu實shi施shi時shi間jian少shao則ze幾ji周zhou多duo則ze幾ji個ge月yue,有you時shi甚shen至zhi需xu要yao停ting工gong停ting產chan,投tou資zi回hui收shou期qi一yi般ban需xu要yao幾ji年nian的de時shi間jian。
協xie作zuo機ji器qi人ren價jia格ge較jiao低di,約yue為wei十shi幾ji二er十shi萬wan元yuan不bu等deng,協xie作zuo機ji器qi人ren部bu署shu時shi間jian一yi般ban數shu天tian或huo一yi周zhou時shi間jian,投tou資zi回hui收shou也ye在zai一yi年nian以yi內nei,對dui於yu中zhong小xiao企qi業ye來lai說shuo,能neng夠gou更geng快kuai實shi現xian經jing濟ji效xiao益yi。

協作機器人不同場景的應用示例
(五)智能人機協作,“電子工友”不僅是機器換人
機器人永不疲倦,協作機器人可以重複執行簡單動作而不會降低工作質量,其工作精度可將故障和產品缺陷的可能性降低到幾乎為0,在保證工作質量的同時大大提升工作效率。
智能化協作機器人還可通過自身攜帶的攝像頭對成品零件、精密加工件等進行快速自動化檢測並迅速獲得檢測結果,保障企業產品的高質量生產。

協作機器人正在進行電腦外殼質量檢測
suizhexiezuojiqirenjishudeyujiachengshu,qixiangduichuantonggongyejiqirendeyoushiyejianggengjiatuxian,youqishizhinengjishudejiachijiangtuidongchuantongxiezuojiqirenxiangzhinengxiezuojiqirenyanbian。zhinengxiezuojiqirenjianggengjiazhongshijiqirenyurenzhijiandeshenduhudong、實時交互,在未來的工作場景中,機器人可迅速對工作人員的指令(包括口頭、動作等)做出應變,並能與人以及其他機器人進行深度交流學習,大幅度提高生產效率。
二、發展動能十足,協作機器人行業喜迎“春天”
(一)黨和國家高度重視發展機器人產業
機器人是未來智能世界的基石,是製造業向自動化、智能化轉型的核心驅動力,黨和國家高度重視機器人產業的發展,並出台了一係列鼓勵政策。
2015年,國務院出台的《中國製造2025》明確了製造升級的發展方向,工業機器人是重中之重。2017年發改委頒布《增強製造業核心競爭力三年行動計劃(2018-2020年)》,計劃八大重點領域中包含智能機器人關鍵技術產業化,重點開發基礎性、關聯性、開放性的機器人操作係統等關鍵共性技術。
2019年,發改委製定《產業結構調整指導目錄(2019年本)》,在鼓勵類產業機械部分增加“機器人用關鍵零部件:高精密減速器、高性能伺服電機和驅動器、全自主編程等高性能控製器、傳感器、末端執行器等”“工業機器人RV 減速機諧波減速機軸承”等內容。2020年發改委出台的《關於支持民營企業加快改革發展與轉型升級的實施意見》明確提出實施機器人及智能裝備推廣計劃。
2021年,“智能製造與機器人技術”被寫入“十四五”規劃,列為製造業核心競爭力提升的8項重大專項技術之一。
機器人產業扶持政策的不斷出台為我國機器人產業發展奠定了良好的外部條件,協作機器人將在工業4.0時代背景下的智能製造中迎來更大發展契機。
(二)成本下降、“機器替人”雙重疊加
一是協作機器人價格愈加“親民”。市場發展初期,由於核心零部件受國外廠商製約,協作機器人的市場價格普遍超過20萬元/台,令不少中小企業“望而卻步”,近年來隨著協作機器人技術的日益成熟及核心零部件的國產化替代,國內協作機器人的市場價格變得逐漸“親民”,極大降低了中小企業自動化生產門檻,拓展了協作機器人的應用領域。
圖 1:2014-2019年協作機器人市場價格走勢

資料來源:OFweek產業研究中心整理
二是“機器替人”優(you)勢(shi)逐(zhu)步(bu)凸(tu)顯(xian)。隨(sui)著(zhe)我(wo)國(guo)適(shi)齡(ling)勞(lao)動(dong)力(li)人(ren)口(kou)數(shu)量(liang)的(de)不(bu)斷(duan)減(jian)少(shao),人(ren)力(li)成(cheng)本(ben)開(kai)始(shi)逐(zhu)年(nian)提(ti)升(sheng),人(ren)口(kou)紅(hong)利(li)取(qu)得(de)的(de)競(jing)爭(zheng)優(you)勢(shi)開(kai)始(shi)逐(zhu)漸(jian)消(xiao)失(shi)。近(jin)年(nian)來(lai),人(ren)工(gong)成(cheng)本(ben)的(de)逐(zhu)年(nian)上(shang)升(sheng)以(yi)及(ji)協(xie)作(zuo)機(ji)器(qi)人(ren)市(shi)場(chang)價(jia)格(ge)的(de)下(xia)探(tan)使(shi)得(de)兩(liang)者(zhe)之(zhi)間(jian)的(de)成(cheng)本(ben)差(cha)距(ju)進(jin)一(yi)步(bu)擴(kuo)大(da),使(shi)用(yong)協(xie)作(zuo)機(ji)器(qi)人(ren)替(ti)換(huan)人(ren)工(gong)的(de)優(you)勢(shi)進(jin)一(yi)步(bu)凸(tu)顯(xian)。2019年,協作機器人單位小時成本僅有6.80元/小時,而人工成本已經上升至32.33元/小時。
圖 2:協作機器人單位時間成本逐年下滑

資料來源:OFweek產業研究中心整理
(三)安全生產容不得半點兒馬虎
自工業機器人誕生應用於工業生產之日起,工業機器傷人的事件就不曾斷絕,根據美國OSHA一項報告顯示,1984-2017年發生了38起與機器人相關的事故,其中有27起導致工人死亡。協作機器人不同於傳統的工業機器人,其在產品設計上是更為本質、更為高級、更為安全的協作方式—Power and force limiting(功率和力限製),本身就從功率和力方麵對機器人進行了限製(傳統工業機器人的功率高達數千瓦,而協作機器人的功率隻有百瓦左右),從根源上避免傷害事件的發生。
三、核心零部件“卡脖子”,但下遊應用前景廣闊
協作機器人產業鏈包括上遊核心零部件供應商、中遊機器人本體供應商及下遊係統集成供應商。
協(xie)作(zuo)機(ji)器(qi)人(ren)作(zuo)為(wei)工(gong)業(ye)機(ji)器(qi)人(ren)的(de)一(yi)個(ge)分(fen)支(zhi),二(er)者(zhe)產(chan)業(ye)鏈(lian)大(da)多(duo)相(xiang)同(tong),但(dan)也(ye)有(you)差(cha)異(yi)。差(cha)異(yi)主(zhu)要(yao)表(biao)現(xian)在(zai)上(shang)遊(you)材(cai)料(liao)方(fang)麵(mian),工(gong)業(ye)機(ji)器(qi)人(ren)的(de)上(shang)遊(you)一(yi)般(ban)是(shi)控(kong)製(zhi)器(qi)、傳感器、減速器和伺服電機等,而協作機器人的上遊零部件則更精細化,涉及的零部件也更多一些。
圖 3:協作機器人產業鏈圖示

資料來源:OFweek產業研究中心整理
(一)上遊零部件“受製於人”局麵逐步緩解
協作機器人上遊核心零部件主要包括中空直流電機、安全控製器、力矩傳感器、減速器、製動器、編碼器等。我國機器人產業起步較晚,趙傑[ 趙傑,哈爾濱工業大學教授、博士生導師,哈爾濱工業大學機器人研究所所長、機器人技術與係統國家重點實驗室副主任、原哈爾濱工業大學機電工程學院院長。]表示,目前機器人行業仍然有多項被卡脖子,內容涵蓋核心部件、芯片、軟件、工藝、係統等多方麵。尤其在伺服電機、減速器和控製器三大核心零部件方麵,國外廠商幾乎占據近九成市場份額。
jinnianlai,suizheguochanchangshangzaijishuyanfadechixutouru,guoneixiezuojiqirenchangshangjishuriyichengshu,bufenhexinlingbujianzhengzaizhubushixianguochantidai,yijingyouyuelaiyueduodexiezuojiqirenchangshangkaishichangshiyingyongguochanlingbujian,qizhongbufayouaozheyangdewaizichangshang,yijingdapiliangcaiyongguoneichangshanglvdexiebodejiansuqi。tongshi,haiyouyidazujiqirenweidaibiaodebufenchangshangjiyuzishenjishujilei,yijingkeyishixianhexinlingbujiandewanquanzizhuyanfa。zongdelaikan,xiezuojiqirenhexinlingbujiandeguochantidaijinchengzhengzaitisu,guochanjishushuipingriyitisheng。
(二)中遊本體及係統集成商入局者增加
中遊本體是指協作機器人本體、機械臂製造,係統集成主要是指協作機器人本體與噴塗、上下料、裝配等生產環節的集成應用,綜合解決方案供應商主要以本體製造商為主。
隨著2013年中國協作機器人行業的開啟,以本體製造為主要業務的廠商不斷增多,遨博、大族機器人、節(jie)卡(ka)等(deng)新(xin)興(xing)本(ben)體(ti)製(zhi)造(zao)商(shang)的(de)布(bu)局(ju),也(ye)吸(xi)引(yin)新(xin)鬆(song)等(deng)一(yi)大(da)批(pi)傳(chuan)統(tong)機(ji)器(qi)人(ren)公(gong)司(si)的(de)加(jia)入(ru),目(mu)前(qian),行(xing)業(ye)企(qi)業(ye)數(shu)量(liang)保(bao)持(chi)穩(wen)定(ding)增(zeng)長(chang)態(tai)勢(shi),據(ju)高(gao)維(wei)谘(zi)詢(xun)統(tong)計(ji)的(de)數(shu)據(ju)顯(xian)示(shi),2020年,中國協作機器人廠商已經達到70餘家,在未來的1-2年內有望突破100家。
(三)下遊應用場景不斷豐富
王喜文認為“不僅是在工業領域,機器人在人工智能的帶動下,還可以在國防、醫療、農業、商業等領域取得廣泛應用,催生新的業態和商業模式,引發產業結構的深刻變革。”[ 王喜文,《機器人+:戰略行動路線圖》,2016年4月。]作為工業機器人行業的分支之一,協作機器人憑借其靈活、便捷、安全、高效的優勢,其創新應用模式不斷湧現,應用場景日益多元化。
1.汽車製造
汽(qi)車(che)玻(bo)璃(li)塗(tu)膠(jiao)是(shi)汽(qi)車(che)生(sheng)產(chan)工(gong)藝(yi)中(zhong)非(fei)常(chang)重(zhong)要(yao)的(de)環(huan)節(jie),其(qi)塗(tu)膠(jiao)的(de)質(zhi)量(liang)會(hui)影(ying)響(xiang)汽(qi)車(che)的(de)密(mi)封(feng)性(xing)能(neng)和(he)粘(zhan)接(jie)姿(zi)態(tai),所(suo)以(yi)為(wei)了(le)得(de)到(dao)良(liang)好(hao)的(de)膠(jiao)形(xing),大(da)部(bu)分(fen)主(zhu)機(ji)廠(chang)會(hui)選(xuan)擇(ze)機(ji)器(qi)人(ren)塗(tu)膠(jiao)。但(dan)傳(chuan)統(tong)工(gong)業(ye)機(ji)器(qi)人(ren)塗(tu)膠(jiao)線(xian),基(ji)於(yu)工(gong)廠(chang)安(an)全(quan)的(de)需(xu)求(qiu),該(gai)生(sheng)產(chan)線(xian)的(de)全(quan)部(bu)設(she)備(bei)需(xu)由(you)護(hu)欄(lan)包(bao)圍(wei),此(ci)區(qu)域(yu)禁(jin)止(zhi)操(cao)作(zuo)人(ren)員(yuan)進(jin)出(chu),且(qie)占(zhan)地(di)麵(mian)積(ji)非(fei)常(chang)大(da),大(da)量(liang)占(zhan)用(yong)線(xian)旁(pang)空(kong)間(jian)而(er)隻(zhi)完(wan)成(cheng)單(dan)一(yi)工(gong)作(zuo)造(zao)成(cheng)對(dui)場(chang)地(di)資(zi)源(yuan)的(de)浪(lang)費(fei),而(er)且(qie)嚴(yan)重(zhong)影(ying)響(xiang)企(qi)業(ye)的(de)生(sheng)產(chan)節(jie)拍(pai)。
華晨寶馬汽車有限公司研究證明[ 《人機協作機器人在汽車總裝行業中的應用與發展》,《精密製造與自動化》,2020年3月],如(ru)果(guo)在(zai)上(shang)述(shu)塗(tu)膠(jiao)工(gong)藝(yi)中(zhong)使(shi)用(yong)協(xie)作(zuo)機(ji)器(qi)人(ren)將(jiang)可(ke)以(yi)完(wan)美(mei)的(de)解(jie)決(jue)上(shang)述(shu)問(wen)題(ti),將(jiang)協(xie)作(zuo)機(ji)器(qi)人(ren)部(bu)署(shu)在(zai)汽(qi)車(che)塗(tu)膠(jiao)車(che)間(jian),不(bu)但(dan)占(zhan)地(di)空(kong)間(jian)較(jiao)小(xiao),而(er)且(qie)操(cao)作(zuo)者(zhe)可(ke)以(yi)在(zai)其(qi)工(gong)作(zuo)區(qu)域(yu)活(huo)動(dong),而(er)不(bu)會(hui)產(chan)生(sheng)安(an)全(quan)問(wen)題(ti),並(bing)且(qie)在(zai)協(xie)作(zuo)機(ji)器(qi)人(ren)執(zhi)行(xing)塗(tu)膠(jiao)動(dong)作(zuo)的(de)同(tong)時(shi)放(fang)置(zhi)需(xu)要(yao)塗(tu)膠(jiao)的(de)新(xin)零(ling)件(jian)並(bing)取(qu)走(zou)已(yi)經(jing)完(wan)成(cheng)塗(tu)膠(jiao)的(de)產(chan)品(pin),加(jia)快(kuai)企(qi)業(ye)的(de)生(sheng)產(chan)節(jie)拍(pai)。

協作機器人(左)VS傳統工業機器人(右)
2.3C製造
螺絲鎖縛是3C電子產品組裝過程中必不可少的環節,目前這一工序主要以人工為主,也有少量廠家采用3軸機械手進行螺絲鎖縛裝配,從效果來看,前者耗時費力且效率低下,後者設備活動自由度小,不適應3C領ling域yu複fu雜za的de流liu水shui線xian組zu裝zhuang任ren務wu,不bu能neng滿man足zu高gao效xiao自zi動dong化hua生sheng產chan需xu求qiu。國guo內nei廠chang商shang研yan發fa的de協xie作zuo機ji器qi人ren可ke以yi連lian續xu幾ji個ge小xiao時shi以yi相xiang同tong的de精jing度du和he速su度du重zhong複fu同tong一yi個ge動dong作zuo,平ping均jun工gong作zuo效xiao率lv比bi人ren工gong高gao出chu人ren工gong200%,且機械手臂的重複性精度可以保持在±0.01mm,空間絕對精度±0.1mm、軌跡精度±0.2mm的技術水平。

協作機器人應用於3C領域螺絲鎖縛
3.物流
隨著工廠內部製造複雜程度的日益提升,對於自動化設備柔性化的程度也越來越高,相比於AGV和機械臂的單一功能,集二者於一身的複合型移動協作機器人顯然更能滿足企業的智能物流需求。搭載5G、雲數據、激光導航AGV的de複fu合he型xing移yi動dong協xie作zuo機ji器qi人ren,在zai大da型xing倉cang庫ku中zhong可ke自zi主zhu規gui劃hua路lu徑jing運yun送song貨huo物wu,同tong時shi可ke以yi跟gen隨sui人ren運yun動dong,在zai小xiao型xing倉cang庫ku中zhong協xie助zhu人ren取qu貨huo,甚shen至zhi可ke以yi直zhi達da工gong位wei,精jing準zhun取qu送song貨huo物wu。

協作機器人實現精準物流傳送
4.醫療
在人口老齡化和慢性病群體迅速增長的時代,傳統的輔助醫療器械已經日益無法滿足現代醫療的需求,具備高安全性、高靈活性、高穩定性的協作機器人開始全麵進入醫療領域, Renaissance、ROSA Spine、Excelsius GPS機器人、大族機器人、天璣骨科手術機器人、達芬奇機器人等協作機器人產品已經在醫療領域取得了廣泛的應用。[ 《脊柱微創外科協作機器人技術的臨床應用及展望》,《中國微創外科雜誌》,2020年9月。]
現代醫學正在往個性化及智能化的方向發展,越來越多的醫療機器以及AI技ji術shu開kai始shi被bei應ying用yong到dao醫yi學xue領ling域yu中zhong,幫bang助zhu解jie決jue手shou術shu裏li存cun在zai的de問wen題ti。當dang前qian,人ren工gong智zhi能neng成cheng為wei新xin一yi輪lun科ke技ji革ge命ming的de突tu破po口kou和he產chan業ye變bian革ge的de核he心xin驅qu動dong力li,已yi從cong理li論lun層ceng麵mian加jia快kuai向xiang各ge行xing業ye、各領域特征的具體應用場景延伸。在醫療領域,智能協作機器人是人工智能技術應用的重要硬件平台,表現出人機協作、深度學習、自主操控的應用特征,逐漸成為醫療服務高質量發展的重要推手。未來,智能協作機器人必將在醫療領域扮演“重要角色”。

協作機器人輔助遠程醫療
四、出貨量成倍增長,行業市場正當“百花齊放”
2008年是協作機器人行業發展的元年,優傲於當年推出全球第一台協作機器人UR5,打開了協作機器人行業的大門。到如今,協作機器人行業發展已曆時13載,行業體量不斷增大,行業競爭不斷加劇,逐漸形成了“群雄並起、諸侯割據”的局麵。2021年是協作機器人向智能化轉型的元年,大族機器人於今年3月份推出了全球第一台真正意義上的智能協作機器人MAiRA,率先打開智能協作機器人時代的大門。
(一)出貨量屢創新高,2020年超過7500台
協作機器人市場被普遍看好。國際研究機構Transparency Market Research在2017年的發布的一份報告中指出“到2024年底,全球協作機器人的市值將達到950億美元,年均複合增長率30%”,巴克萊銀行分析師認為“到2025年,協作機器人市場規模能夠增長至115億美元。”
國內協作機器人市場發展如火如荼,2015-2017年,國產廠商紛紛入局協作機器人行業,大族機器人、遨博、新鬆機器人、珞石科技、節卡等一大批先行者先後推出其首款協作機器人產品,並在近5年內實現了產品的更新換代,逐漸形成了與國外廠商相抗衡的技術實力。
2016年,國內協作機器人出貨量約1714台,2017年達到3618台,同比增長了1倍多,而後的三年,協作機器人的出貨量更是一年一個新台階,2020年出貨量達到7514台,相比2016年增長3.38倍,近5年的年均複合增速高達45%。
圖 4:2016-2020年中國協作機器人出貨量走勢圖

資料來源:Mir databank OFweek產業研究中心整理
(二)協作機器人競爭新賽道即將開啟
入(ru)局(ju)企(qi)業(ye)不(bu)斷(duan)增(zeng)加(jia),協(xie)作(zuo)機(ji)器(qi)人(ren)行(xing)業(ye)競(jing)爭(zheng)程(cheng)度(du)也(ye)在(zai)不(bu)斷(duan)加(jia)深(shen),從(cong)現(xian)有(you)市(shi)場(chang)份(fen)額(e)來(lai)看(kan),以(yi)優(you)傲(ao)為(wei)代(dai)表(biao)的(de)較(jiao)早(zao)入(ru)局(ju)的(de)廠(chang)商(shang)在(zai)出(chu)貨(huo)量(liang)上(shang)占(zhan)據(ju)一(yi)定(ding)的(de)優(you)勢(shi),但(dan)市(shi)場(chang)形(xing)勢(shi)瞬(shun)息(xi)萬(wan)變(bian),尤(you)其(qi)是(shi)技(ji)術(shu)的(de)更(geng)新(xin)迭(die)代(dai)帶(dai)動(dong)產(chan)品(pin)不(bu)斷(duan)升(sheng)級(ji),智(zhi)能(neng)協(xie)作(zuo)機(ji)器(qi)人(ren)即(ji)將(jiang)成(cheng)為(wei)協(xie)作(zuo)機(ji)器(qi)人(ren)行(xing)業(ye)競(jing)爭(zheng)的(de)新(xin)賽(sai)道(dao),掌(zhang)握(wo)智(zhi)能(neng)協(xie)作(zuo)機(ji)器(qi)人(ren)核(he)心(xin)技(ji)術(shu)的(de)廠(chang)商(shang)將(jiang)在(zai)未(wei)來(lai)市(shi)場(chang)上(shang)擁(yong)有(you)更(geng)多(duo)話(hua)語(yu)權(quan)。
未來機器人將含有AI,沒有AI的機器人就是個機器。[ 2017深圳國際機器人與智能係統院士論壇——《AI時代與機器2.0》]我(wo)們(men)認(ren)為(wei),智(zhi)能(neng)協(xie)作(zuo)機(ji)器(qi)人(ren)將(jiang)顛(dian)覆(fu)協(xie)作(zuo)機(ji)器(qi)人(ren)行(xing)業(ye)現(xian)有(you)競(jing)爭(zheng)格(ge)局(ju)。智(zhi)能(neng)協(xie)作(zuo)機(ji)器(qi)人(ren)相(xiang)比(bi)傳(chuan)統(tong)協(xie)作(zuo)機(ji)器(qi)人(ren)更(geng)具(ju)優(you)勢(shi),以(yi)安(an)全(quan)性(xing)能(neng)為(wei)例(li),通(tong)過(guo)對(dui)比(bi)市(shi)場(chang)上(shang)流(liu)行(xing)的(de)協(xie)作(zuo)機(ji)器(qi)人(ren)產(chan)品(pin),絕(jue)大(da)部(bu)分(fen)的(de)協(xie)作(zuo)機(ji)器(qi)人(ren)產(chan)品(pin)在(zai)碰(peng)撞(zhuang)檢(jian)測(ce)方(fang)麵(mian)僅(jin)停(ting)留(liu)在(zai)“接觸人員後停止運動”這一層麵,無法預判碰撞行為的發生,對工作人員仍有一定的安全隱患。
而智能協作機器人能夠預判碰撞行為的發生可避免傷害事故。以大族機器人發布的智能協作機器人MAiRA為例,MAiRA搭載了大族機器人自主研發的人體探測傳感技術和智能傳感器,能夠看、聽和感知外部環境,具備“預判碰撞行為發生”的功能,可有效避免傷害發生。

智能協作機器人正在進行安全探測
五、MAiRA“橫空出世”,協作機器人將邁入智能時代
(一)協作機器人向智能化轉型是大勢所趨
當(dang)前(qian)協(xie)作(zuo)機(ji)器(qi)人(ren)需(xu)按(an)照(zhao)後(hou)台(tai)程(cheng)序(xu)預(yu)設(she)實(shi)現(xian)作(zuo)業(ye),其(qi)操(cao)作(zuo)精(jing)度(du)完(wan)全(quan)取(qu)決(jue)於(yu)核(he)心(xin)零(ling)部(bu)件(jian)控(kong)製(zhi)精(jing)度(du),在(zai)更(geng)換(huan)任(ren)務(wu)時(shi)需(xu)人(ren)工(gong)重(zhong)設(she)機(ji)械(xie)臂(bi)運(yun)動(dong)軌(gui)跡(ji),這(zhe)在(zai)很(hen)大(da)程(cheng)度(du)上(shang)影(ying)響(xiang)了(le)協(xie)作(zuo)機(ji)器(qi)人(ren)的(de)應(ying)用(yong)及(ji)推(tui)廣(guang)。隨(sui)著(zhe)人(ren)工(gong)智(zhi)能(neng)技(ji)術(shu)的(de)快(kuai)速(su)發(fa)展(zhan),物(wu)聯(lian)網(wang)、大數據、機器視覺、生物識別、機器學習等技術的日益成熟,未來協作機器人將是集人工智能、物聯網、大數據等技術於一身的綜合體,使其具備自主判斷、感知、學習、分析決策和人機交互能力。
機器人向智能化轉型是必然。丁漢院士[ 丁漢,中國科學院院士,機械電子工程專家,華中科技大學機械科學與工程學院教授、博士生導師、院長,數字製造裝備與技術國家重點實驗室主任。]表(biao)示(shi),在(zai)未(wei)來(lai),隨(sui)著(zhe)人(ren)類(lei)對(dui)機(ji)器(qi)人(ren)的(de)要(yao)求(qiu)不(bu)斷(duan)提(ti)升(sheng),機(ji)器(qi)人(ren)一(yi)定(ding)會(hui)在(zai)製(zhi)造(zao)業(ye)裏(li)麵(mian)扮(ban)演(yan)越(yue)來(lai)越(yue)重(zhong)要(yao)的(de)角(jiao)色(se),機(ji)器(qi)人(ren)發(fa)展(zhan)是(shi)永(yong)無(wu)止(zhi)境(jing)的(de)。而(er)人(ren)工(gong)智(zhi)能(neng)和(he)機(ji)器(qi)人(ren)是(shi)密(mi)不(bu)可(ke)分(fen)的(de),未(wei)來(lai)人(ren)工(gong)智(zhi)能(neng)一(yi)定(ding)會(hui)助(zhu)推(tui)機(ji)器(qi)人(ren),所(suo)以(yi)人(ren)工(gong)智(zhi)能(neng)將(jiang)是(shi)機(ji)器(qi)人(ren)的(de)翅(chi)膀(pang)。有(you)研(yan)究(jiu)認(ren)為(wei)協(xie)作(zuo)機(ji)器(qi)人(ren)正(zheng)從(cong)“人機協作”走向“人機共融”,即未來的協作機器人與人可以相互理解、相互感知、相互幫助[ 《中國工業機器人產業發展與應用觀察》,《企業管理》,2021年4月。]。有學者提出協作機器人四大研究方向,首個便是人機交互,不僅僅局限於語音和肢體上的交互,還包括協作機器人的“觀察”、深度學習等,讓協作機器人更加智能[ 劉洋、孫愷,《協作機器人的研究現狀與技術發展分析》,《北方工業大學學報》,2017年4月。]。
人工智能、物聯網、大(da)數(shu)據(ju)等(deng)技(ji)術(shu)的(de)融(rong)合(he)將(jiang)強(qiang)化(hua)協(xie)作(zuo)機(ji)器(qi)人(ren)的(de)智(zhi)能(neng)化(hua)應(ying)用(yong),實(shi)現(xian)基(ji)於(yu)深(shen)度(du)學(xue)習(xi)的(de)物(wu)品(pin)識(shi)別(bie)與(yu)分(fen)揀(jian),完(wan)成(cheng)淩(ling)亂(luan)堆(dui)放(fang)物(wu)件(jian)的(de)智(zhi)能(neng)識(shi)別(bie)及(ji)抓(zhua)取(qu)位(wei)姿(zi)判(pan)斷(duan);實現儀表讀數識別及文字OCR、機械臂預測性維護等數據采集及分析等,成為真正能幹活的無需二次開發的“智能協作機器人”。通過與新技術的融合,智能協作機器人會在深度學習、感知、決(jue)策(ce)和(he)執(zhi)行(xing)等(deng)層(ceng)麵(mian)持(chi)續(xu)進(jin)行(xing)技(ji)術(shu)升(sheng)級(ji),實(shi)現(xian)數(shu)據(ju)自(zi)由(you)流(liu)動(dong),機(ji)器(qi)人(ren)生(sheng)態(tai)係(xi)統(tong)也(ye)將(jiang)隨(sui)之(zhi)進(jin)行(xing)突(tu)破(po),萬(wan)物(wu)互(hu)聯(lian),促(cu)進(jin)智(zhi)能(neng)協(xie)作(zuo)機(ji)器(qi)人(ren)將(jiang)麵(mian)臨(lin)更(geng)好(hao)的(de)性(xing)能(neng)、更高的智能和更廣闊的發展空間,成為新一輪科技革命和產業變革的重要驅動力。
(二)誰將成為智能協作機器人引領者?
我(wo)們(men)認(ren)為(wei),協(xie)作(zuo)機(ji)器(qi)人(ren)進(jin)入(ru)到(dao)智(zhi)能(neng)化(hua)時(shi)代(dai),誰(shui)擁(yong)有(you)強(qiang)大(da)的(de)技(ji)術(shu)實(shi)力(li)和(he)成(cheng)熟(shu)的(de)產(chan)品(pin)體(ti)係(xi),誰(shui)將(jiang)在(zai)協(xie)作(zuo)機(ji)器(qi)人(ren)的(de)智(zhi)能(neng)化(hua)時(shi)代(dai)大(da)潮(chao)中(zhong)傲(ao)立(li)潮(chao)頭(tou)。2021年,大族機器人率先推出全球第一台智能協作機器人產品——MAiRA,這意味著,大族機器人已經掌握智能協作機器人的核心技術,最有可能成為引領協作機器人行業進入智能化時代的領導品牌。
技術實力領先。大族機器人起源於大族電機,設立於2017年,依托大族激光十幾年的工業積累,大族機器人逐步掌握了包括電機、伺服驅動和運動控製等在內的多個核心零部件的自主知識產權。與行業內同類公司相比,大族機器人是少有的能夠自主研發伺服係統、直驅電機、光柵編碼器、力矩傳感器、機器人控製器等核心零部件的廠商,是行業內名副其實的技術領頭羊。
產品理念先進。成立至今,大族機器人已推出三大協作機器人產品係列,產品體係日益豐富。2017年,大族機器人推出第一代協作機器人產品—Elfin係列,2020年推出Elfin-P係列,2021年推出MAiRA係列,而MAiRA作為行業顛覆性產品,主打高智能化、人機深度交互的先進理念,是全球第一款真正意義上的智能協作機器人。
MAiRA是智能協作機器人時代的“開篇之作”,她的誕生是協作機器人行業即將邁入智能化時代的標誌。MAiRA革新了人機交互的廣度與深度,高度集成了最新型的傳感器,控製係統和應用中完美實現前所未有的人工智能集成,具備生物識別、移動追蹤、手勢控製、3D視覺感應、聲控交互協作、高靈敏安全檢測等高端機器性能,蘊含無限的應用可能。