深度觀(guān)察！2020中國工業(yè)機器人產(chǎn)業(yè)發(fā)展與應用

工業(yè)機器人在中國制造業(yè)應用廣泛，覆蓋了焊接、噴涂、裝配、搬運、堆垛、打磨、涂膠、分揀、包裝、檢測、上下料等幾十種工藝，在離散制造業(yè)、流程行業(yè)和倉儲物流等行業(yè)都有諸多應用場(chǎng)景。

中國已連續多年成為全球最大的工業(yè)機器人市場(chǎng)，近年來(lái)，國產(chǎn)機器人本體制造企業(yè)、核心零部件制造企業(yè)以及機器人系統集成商快速崛起，而國際機器人巨頭也紛紛加大了在中國市場(chǎng)的投資力度，建立制造工廠(chǎng)、應用技術(shù)中心和研發(fā)中心。

2020年，協(xié)作機器人、并聯(lián)機器人和移動(dòng)機器人(AMR)應用增長(cháng)迅速，叉車(chē)型AGV成為市場(chǎng)的熱點(diǎn)。作為中國智能制造領(lǐng)域的權威媒體，e-works在2021年年初，通過(guò)本文對中國工業(yè)機器人產(chǎn)業(yè)發(fā)展現狀、市場(chǎng)特點(diǎn)和應用趨勢進(jìn)行分析和展望。

2020年中國工業(yè)機器人產(chǎn)業(yè)和市場(chǎng)發(fā)展狀況

2020年，新冠疫情對全球經(jīng)濟帶來(lái)了巨大影響，但由于中國迅速控制了疫情，在下半年多個(gè)行業(yè)出現井噴，對工業(yè)機器人的需求增長(cháng)明顯。國家統計局、工業(yè)和信息化部公布的數據顯示，2020年1-11月全國規模以上工業(yè)企業(yè)的工業(yè)機器人總產(chǎn)量達到206851套，同比增長(cháng)22.2%;全國規模以上工業(yè)機器人制造企業(yè)營(yíng)業(yè)收入453.3億元，同比增長(cháng)3.4%。且根據最新的預測數據，2020年中國工業(yè)機器人銷(xiāo)量將從2018年和2019年連續兩年的下滑，再次轉入正增長(cháng)。

2020年1-11月全國工業(yè)機器人產(chǎn)量及增長(cháng)情況(來(lái)源：根據國家統計局公布數據整理)

得益于中國較早地控制疫情，以及中國市場(chǎng)穩定的供應鏈體系和市場(chǎng)環(huán)境，工業(yè)機器人主流廠(chǎng)商2020年在中國市場(chǎng)普遍都增長(cháng)，中國也成為工業(yè)機器人新技術(shù)與新產(chǎn)品的首發(fā)首展之地;與此同時(shí)，工業(yè)機器人主流廠(chǎng)商紛紛加大了在中國的投資力度，也涌現出一批新興的工業(yè)機器人廠(chǎng)商。

此外，工業(yè)機器人應用行業(yè)進(jìn)一步拓展，自主品牌機器人的市場(chǎng)份額正在提升。中國已形成完整的工業(yè)機器人產(chǎn)業(yè)鏈，具備從上游核心零部件到中游本體制造再到下游系統集成與應用的全產(chǎn)業(yè)鏈自主生產(chǎn)與配套能力。

1.工業(yè)機器人主流廠(chǎng)商在中國市場(chǎng)普遍實(shí)現增長(cháng)

根據公開(kāi)報道，發(fā)那科2020年在中國市場(chǎng)的機器人銷(xiāo)量猛增，同比2019年增長(cháng)超過(guò)30%，新增裝機總量創(chuàng )造歷史峰值。

● 川崎(重慶)機器人公司在疫情暴發(fā)后就簽下500臺機器人總金額達1億元的大單，全年機器人產(chǎn)量在2000臺以上，較2019年相比產(chǎn)量將大幅增長(cháng)。

● ABB于2020第三季度在全球市場(chǎng)的訂單額同比下降9%，但得益于中國復工復產(chǎn)的有序推進(jìn)，同期中國市場(chǎng)的訂單額卻同比增長(cháng)7%。

● 庫卡第三季度在中國市場(chǎng)的訂單量翻了一番，達到1.117億歐元。

● 對安川電機而言，中國市場(chǎng)在其2020財年上半年一枝獨秀，3~8月于中國市場(chǎng)的營(yíng)收較去年同期增長(cháng)了6.5%。

● 埃斯頓的工業(yè)機器人銷(xiāo)量也增長(cháng)迅速， 2020全年可完成出貨量5000-6000臺的目標，而其在2019其機器人銷(xiāo)量近4000臺，增長(cháng)率將超過(guò)25%。

● 新松在2020上半年的總體訂單量增幅達到28%。新時(shí)達在2020年前三季度總營(yíng)收超過(guò)28億元，同比增長(cháng)9.57%。

2020年工業(yè)機器人主流廠(chǎng)商的市場(chǎng)表現情況(來(lái)源：e-works根據公開(kāi)報道整理)

2.持續看好中國市場(chǎng)，新技術(shù)與新產(chǎn)品在中國首發(fā)首展

由于新冠疫情全球蔓延，國外重要展會(huì )無(wú)法如期舉行，作為國內疫情常態(tài)化防控下舉辦的首個(gè)線(xiàn)下國家級工業(yè)展會(huì )——2020年上海工博會(huì )也成為各大工業(yè)機器人廠(chǎng)商大秀實(shí)力的重要舞臺，不僅工業(yè)機器人主流廠(chǎng)商悉數到場(chǎng)，而且也都展示發(fā)布了其最新的產(chǎn)品與技術(shù)，一批全球首發(fā)、中國首發(fā)、中國研發(fā)的工業(yè)機器人新品集中亮相。

比如，在本屆工博會(huì )上，庫卡就全球首發(fā)了由中國團隊自主研發(fā)的KR 4 AGILUS機器人新品;ABB全球首發(fā)的IRB 1300機器人新品，同樣由中國本土設計;發(fā)那科在中國首次展出了CRX-10iA全新一代協(xié)作機器人產(chǎn)品;新松首次發(fā)布“火弧”機器人智能焊接系統;勃肯特全球首發(fā)協(xié)作并聯(lián)機器人。配天機器人除了SCARA機器人新品亮相之外，還首次展出自主研發(fā)的智能核心零部件。

3.工業(yè)機器人主流廠(chǎng)商紛紛加大對中國市場(chǎng)的投資力度

2020年，工業(yè)機器人主流廠(chǎng)商也都紛紛加大了對中國市場(chǎng)的投資力度。比如，位于天津港保稅區的新松機器人研發(fā)生產(chǎn)基地已于2020年8月正式啟動(dòng)，新松計劃將其打造為工業(yè)機器人全國性總部。ABB于上海新建的機器人“未來(lái)工廠(chǎng)”正在按計劃推進(jìn)，未來(lái)投產(chǎn)后將生產(chǎn)更適合中國場(chǎng)景的機器人。新時(shí)達位于上海的年產(chǎn)1萬(wàn)臺套的機器人工廠(chǎng)已于2020年12月正式投產(chǎn)。上海發(fā)那科智能工廠(chǎng)三期項目也已于2020年12月正式開(kāi)建。

4.工業(yè)機器人領(lǐng)域融資頻繁，新興廠(chǎng)商涌現

2020年，受機器人行業(yè)應用需求增加，市場(chǎng)回暖的影響，機器人市場(chǎng)融資活動(dòng)頻繁，大量頭部投資機構涌入，使得機器人領(lǐng)域熱度上升。企查查數據顯示，2020年中國機器人行業(yè)共發(fā)生投融資事件242起，總金額約為267.7億元;這其中，工業(yè)機器人融資占比最高，為33%，融資事件達30多起，已披露總融資額超過(guò)14.6億元。比較典型的融資事件有，珞石機器人完成1億元C1輪融資;斯坦德機器人完成1億元B輪融資;大族機器人完成1.65億元A輪融資等。

2020年投融資事件機器人類(lèi)型分布(來(lái)源：企查查)

與此同時(shí)，2020年中國市場(chǎng)也涌現出了新興的工業(yè)機器人廠(chǎng)商。比如，聯(lián)想于2020聯(lián)想創(chuàng )新科技大會(huì )上發(fā)布了首款自研工業(yè)機器人——晨星工業(yè)機器人。富士康聯(lián)合凌華科技合資成立法博智能(FARobot)，進(jìn)軍自主移動(dòng)機器人(AMR)領(lǐng)域。

聯(lián)想晨星工業(yè)機器人

5.工業(yè)機器人應用行業(yè)與領(lǐng)域不斷拓展

一方面，汽車(chē)工業(yè)對機器人的需求趨于穩健，應用行業(yè)正從汽車(chē)工業(yè)向通用工業(yè)不斷拓展延伸。據統計，2020年機器人的需求增量主要來(lái)自于3C、新能源、金屬機械等領(lǐng)域，以上三大領(lǐng)域貢獻的需求增量超過(guò)60%。另一方面，工業(yè)機器人廠(chǎng)商也在探索工業(yè)機器人在特定行業(yè)與場(chǎng)景的應用，并推出專(zhuān)用工業(yè)機器人。此外，在疫情的驅動(dòng)下，工業(yè)機器人廠(chǎng)商也紛紛探索在醫療行業(yè)的應用，比如，ABB在中國落地了首套柔性機器人藥房自動(dòng)化系統;庫卡推出了會(huì )按摩的理療機器人;哈工智能旗下子公司磅策科技研發(fā)出采血穿刺機器人。

6.國產(chǎn)品牌機器人市場(chǎng)份額提升，產(chǎn)業(yè)鏈布局完整

雖然中國工業(yè)機器人市場(chǎng)目前仍以外資品牌為主導，但隨著(zhù)國產(chǎn)工業(yè)機器人廠(chǎng)商取得技術(shù)突破以及認可度逐漸提升，自主品牌工業(yè)機器人市場(chǎng)份額也在逐步提升，與外資品牌機器人的差距在逐漸縮小;而且，中國也已形成了比較完善的工業(yè)機器人產(chǎn)業(yè)鏈，已具備從上游核心零部件到中游本體制造再到下游系統集成的全產(chǎn)業(yè)鏈自主生產(chǎn)能力。

中國工業(yè)機器人產(chǎn)業(yè)鏈上的國產(chǎn)廠(chǎng)商(來(lái)源：e-works整理)

具體而言，工業(yè)機器人核心零部件得益于國產(chǎn)廠(chǎng)商在減速器、控制器及伺服系統等領(lǐng)域取得的技術(shù)突破，國產(chǎn)化率正在提高，國產(chǎn)替代正在加速。工業(yè)機器人本體制造則呈現出“百花齊放”的局面，目前國產(chǎn)工業(yè)機器人本體廠(chǎng)商已達數百家，遍布于并聯(lián)機器人、SCARA機器人、桁架式機器人、多關(guān)節機器人、協(xié)作機器人、重載機器人及移動(dòng)機器人等細分領(lǐng)域。工業(yè)機器人系統集成則是國內工業(yè)機器人廠(chǎng)商最為集中的領(lǐng)域，國內工業(yè)機器人系統集成商數量眾多且發(fā)展迅速，上市公司已超過(guò)100家，僅2020年就有包括埃夫特、大連豪森、瀚川智能、先惠技術(shù)、瑞松科技、邁赫機器人等在內的10多家工業(yè)機器人系統集成商成功上市。

中國工業(yè)機器人產(chǎn)業(yè)發(fā)展與應用特點(diǎn)

從市場(chǎng)發(fā)展特點(diǎn)來(lái)看，一方面，核心零部件企業(yè)尤其是減速器制造企業(yè)成為產(chǎn)業(yè)發(fā)展龍頭;另一方面，中國崛起工業(yè)機器人新勢力，且工業(yè)機器人主流廠(chǎng)商在制造模式與市場(chǎng)定位上存在差異性;此外，工業(yè)機器人系統集成商也發(fā)展迅速。

① 核心零部件企業(yè)，尤其是主流精密減速器制造企業(yè)成為產(chǎn)業(yè)鏈龍頭

減速器、伺服系統和控制器是工業(yè)機器人的三大核心零部件，共占據了工業(yè)機器人整機產(chǎn)品約70%的成本，并直接決定了工業(yè)機器人的性能、可靠性和負荷能力。尤其是精密減速器，技術(shù)壁壘最高，占據工業(yè)機器人整機成本的比例也最高，約占整機成本的三成左右。這說(shuō)明若能掌握關(guān)鍵零部件生產(chǎn)的核心技術(shù)，就能獲得更大的競爭優(yōu)勢。

長(cháng)期以來(lái)，我國工業(yè)機器人零部件國產(chǎn)化覆蓋率不高，精密傳動(dòng)技術(shù)更是由少數日本企業(yè)壟斷。但隨著(zhù)核心零部件領(lǐng)域的國產(chǎn)廠(chǎng)商取得不同程度的技術(shù)突破，國產(chǎn)化進(jìn)程正在加速。減速器方面，諧波減速器的國產(chǎn)化進(jìn)程較快，目前已有綠的諧波、來(lái)福諧波等國產(chǎn)廠(chǎng)商實(shí)現量產(chǎn)，各項主要性能指標已達到國際先進(jìn)水平;RV減速器的國產(chǎn)化率還較低，但南通振康、雙環(huán)傳動(dòng)、秦川機床、中大力德等國產(chǎn)廠(chǎng)商也已實(shí)現批量銷(xiāo)售。伺服系統方面，目前具備較大規模的伺服電機自主生產(chǎn)能力的國產(chǎn)廠(chǎng)商已超過(guò)20家?？刂破鞣矫?，華中數控、新松等國產(chǎn)廠(chǎng)商，在硬件制造方面已接近國際先進(jìn)水平，只是在底層軟件架構和核心控制算法上仍與國際品牌存在一定差距。

② 中國崛起工業(yè)機器人新勢力

在人口紅利消退、人工成本上升、政策推動(dòng)刺激、企業(yè)主動(dòng)求變等多重因素的驅動(dòng)之下，一方面，老牌工業(yè)機器人廠(chǎng)商不斷發(fā)展壯大;另一方面，中國市場(chǎng)也崛起了不少工業(yè)機器人新勢力。比如，在并聯(lián)機器人領(lǐng)域，就涌現出了李群自動(dòng)化、勃肯特、華盛控、翼菲自動(dòng)化、辰星(天津)自動(dòng)化、瑞思等國產(chǎn)廠(chǎng)商，并占據了國內并聯(lián)機器人市場(chǎng)的主要份額。在協(xié)作機器人領(lǐng)域，也活躍著(zhù)了節卡機器人、遨博智能、艾利特、集萃智造、珞石機器人、揚天科技、麥荷機器人、鎂伽機器人等新銳廠(chǎng)商;此外，格力、大族激光也已入局協(xié)作機器人領(lǐng)域。在移動(dòng)機器人領(lǐng)域，近年來(lái)則涌現了包括斯坦德機器人、極智嘉、迦智科技、仙工智能、優(yōu)艾智合、嘉騰、靈動(dòng)科技、隆博科技、?？禉C器人等眾多新銳廠(chǎng)商。

③ 工業(yè)機器人主流廠(chǎng)商的制造模式和產(chǎn)品定位存差異

在制造模式上，發(fā)那科一直堅持在日本制造工業(yè)機器人本體，雖然在中國也建有工廠(chǎng)，但主要從事工業(yè)機器人系統集成的研發(fā)與制造，其日本總部維持了大批量、系列化以及標準化的生產(chǎn)模式，從而也實(shí)現了用機器人裝配機器人。其它部分工業(yè)機器人主流廠(chǎng)商，比如庫卡、川崎等，其在中國的工廠(chǎng)除了從事工業(yè)機器人系統集成的研發(fā)與制造，也從事工業(yè)機器人本體制造，且更多采用按訂單生產(chǎn)，以及人機結合、人機協(xié)作的制造模式，多種型號機器人在一條生產(chǎn)線(xiàn)上混流進(jìn)行生產(chǎn)和裝配。

不過(guò)，“機器人制造機器人”的制造模式，如今也被越來(lái)越多的工業(yè)機器人廠(chǎng)商所采用。比如，位于沈陽(yáng)的新松智慧產(chǎn)業(yè)園C4車(chē)間，就已實(shí)現用機器人生產(chǎn)機器人。2020年工博會(huì )上，協(xié)作機器人廠(chǎng)商遨博智能將一條智能柔性生產(chǎn)線(xiàn)搬上展臺，展示了如何用協(xié)作機器人生產(chǎn)協(xié)作機器人。ABB于上海投資建設的機器人“未來(lái)工廠(chǎng)”，建成投產(chǎn)后也將實(shí)現機器人生產(chǎn)機器人。

博智能柔性生產(chǎn)線(xiàn)

在產(chǎn)品定位上，工業(yè)機器人廠(chǎng)商也存在差異。比如，ABB推出了雙臂協(xié)作機器人，但庫卡就沒(méi)有推出此類(lèi)產(chǎn)品。部分工業(yè)機器人主流廠(chǎng)商，如ABB、發(fā)那科、庫卡、新松等，已基本實(shí)現工業(yè)機器人類(lèi)型的全覆蓋;但也有一部分工業(yè)機器人廠(chǎng)商，則專(zhuān)注于特定領(lǐng)域及市場(chǎng)，比如博力實(shí)(BLIZX)專(zhuān)注于并聯(lián)機器人，優(yōu)傲(Universal Robots)專(zhuān)注于協(xié)作機器人，三菱電機則專(zhuān)注于中小型機器人市場(chǎng)等等。

④工業(yè)機器人系統集成商發(fā)展迅速

工業(yè)機器人系統集成位于工業(yè)機器人產(chǎn)業(yè)鏈的下游，主要面向終端用戶(hù)及市場(chǎng)應用，根據不同的應用場(chǎng)景和用途以及客戶(hù)的需求，針對性地進(jìn)行系統集成和軟件二次開(kāi)發(fā)。而由于系統集成的規模要遠遠大于本體市場(chǎng)，技術(shù)壁壘也相對較低，且具備本土化服務(wù)競爭優(yōu)勢，因此國內企業(yè)紛紛涌入系統集成領(lǐng)域，工業(yè)機器人系統集成商發(fā)展非常迅速。有數據顯示，中國工業(yè)機器人廠(chǎng)商已近5000家，而工業(yè)機器人系統集成商的數量最多，占比超過(guò)65%。而這其中，也涌現出了一批綜合實(shí)力較強的工業(yè)機器人系統集成商，如博眾精工、先導智能、均普工業(yè)自動(dòng)化、博實(shí)自動(dòng)化、天奇自動(dòng)化、明珞裝備、瀚川智能等。隨著(zhù)制造企業(yè)數字化轉型與智能制造的需求提升，這些工業(yè)機器人系統集成商也成為智能工廠(chǎng)建設的中堅力量。

從行業(yè)應用特點(diǎn)來(lái)看，工業(yè)機器人的結構類(lèi)型與安裝應用方式多種多樣，多機器人的協(xié)同應用成為主流，且應用行業(yè)與應用場(chǎng)景正在不斷拓展延伸。

① 結構類(lèi)型與安裝應用方式多樣，多機器人協(xié)同應用成主流

不同行業(yè)與領(lǐng)域對工業(yè)機器人的需求存在多樣性和特殊性，導致了工業(yè)機器人在結構形式及安裝應用方式的多樣性。在結構類(lèi)型上，目前工廠(chǎng)中應用的工業(yè)機器人包括了多關(guān)節機器人、坐標式機器人、并聯(lián)機器人、SCARA機器人、龍門(mén)式機器人(也稱(chēng)桁架式機械手)以及移動(dòng)機器人等多種類(lèi)型。

在安裝應用方式上，既有常見(jiàn)的立式安裝，即機器人直接在地面安裝固定或者增加底座直接固定，通常在上下料、搬運、涂裝、焊接等場(chǎng)景應用;也有機器人+導軌的安裝方式，使得工業(yè)機器人可以移動(dòng)一定的距離從而增加活動(dòng)區域，比如安裝在多臺機床之間實(shí)現一臺工業(yè)機器人完成多臺機床的上下料;安裝在噴涂生產(chǎn)線(xiàn)使機器人的機械臂實(shí)現大尺寸工件的噴涂等;此外，還有倒掛安裝、側掛安裝，以及機械臂+AMR/AGV移動(dòng)平臺的安裝方式等等。

白車(chē)身噴涂工位的多機器人協(xié)同應用

此外，多機器人的協(xié)同應用也成為主流。這是因為在工廠(chǎng)的實(shí)際應用當中，如汽車(chē)行業(yè)的車(chē)身噴涂、焊接等場(chǎng)景，往往一個(gè)工位上需要有多臺機器人來(lái)協(xié)同工作。目前，工業(yè)機器人主流廠(chǎng)商也紛紛推出了多機器人協(xié)同應用的解決方案。比如，在2020年工博會(huì )上，安川電機就展示了商用車(chē)白車(chē)身焊接及噴涂工位的多機器人協(xié)同應用。在商用車(chē)白車(chē)身噴涂工位，安川電機展示了利用噴涂機器人、開(kāi)門(mén)機器人等四款不同的機器人共同完成車(chē)身的噴涂作業(yè);而在商用車(chē)白車(chē)身的焊接工位，同樣也是在一個(gè)工位內配置多種類(lèi)型的機器人，完成搬運、點(diǎn)焊以及弧焊作業(yè)。

② 工業(yè)機器人的應用行業(yè)與應用場(chǎng)景不斷拓展

工業(yè)機器人最早服務(wù)于汽車(chē)行業(yè)，經(jīng)歷長(cháng)期的積累，汽車(chē)行業(yè)是目前工業(yè)機器人應用范圍最廣、應用標準與應用成熟度最高的行業(yè)。不過(guò)，在通用工業(yè)的智能制造需求驅動(dòng)，以及汽車(chē)行業(yè)整體下行的背景下，工業(yè)機器人應用也正在向通用工業(yè)拓展，應用場(chǎng)景也不斷深化。在應用行業(yè)上，已由汽車(chē)行業(yè)迅速拓展到3C電子、金屬加工、化工、橡膠、塑料以及食品加工等行業(yè);在具體應用場(chǎng)景上，工業(yè)機器人的應用已包括焊接、噴涂、拋光打磨、涂膠、上下料、去毛刺、搬運、碼垛、裝配、分揀、包裝、檢測等。

珞石機器人刀具打磨開(kāi)刃

與此同時(shí)，工業(yè)機器人廠(chǎng)商也開(kāi)始探索在特定領(lǐng)域與場(chǎng)景的應用，并推出專(zhuān)用工業(yè)機器人。比如，珞石機器人已在刀具開(kāi)刃和縫制領(lǐng)域做出了標準化解決方案：在刀具制造領(lǐng)域，針對刀具的水磨、拋光、開(kāi)刃、去毛刺等核心工藝過(guò)程，開(kāi)發(fā)了自動(dòng)化水磨工作站和刀具開(kāi)刃工作站;在縫制領(lǐng)域，則推出了機器人多層厚料縫制、機器人單片縫制以及機器人袖克夫柔性加工線(xiàn)體。

寧波慈星股份有限公司與中船重工716所合作，成功研制了國內首個(gè)3D縫紉機器人，既可用于汽車(chē)內飾縫紉，也可通過(guò)不同的縫紉機頭實(shí)現汽車(chē)儀表臺、飛機艙門(mén)、整流罩、風(fēng)電風(fēng)葉層間加強等多種應用。

武漢奮進(jìn)智能將目光瞄準白酒釀造的關(guān)鍵崗位——上甑，研發(fā)出“上甑機器人”，并針對不同的釀酒工藝，細化出了適用于生產(chǎn)濃香型、醬香型、清香型等白酒的多種型號機器人。博實(shí)自動(dòng)化研發(fā)的高溫爐前作業(yè)機器人，可實(shí)現電石出爐的自動(dòng)化、智能化，以及高溫、危險作業(yè)環(huán)境下的人工替代，并提高生產(chǎn)效率。埃斯頓也瞄準細分行業(yè)研發(fā)定制機器人，已成功開(kāi)發(fā)并推出木工打孔機器人、光伏排版機器人、壓鑄專(zhuān)用機器人、建筑行業(yè)和陶瓷行業(yè)專(zhuān)用機器人等專(zhuān)用工業(yè)機器人產(chǎn)品。

從技術(shù)發(fā)展特點(diǎn)來(lái)看，機器人智能化趨勢明顯。傳統工業(yè)機器人通過(guò)與機器視覺(jué)、力覺(jué)和觸覺(jué)等傳感器的協(xié)同應用實(shí)現智能化;協(xié)作機器人從“人機協(xié)作”走向“人機共融”;AMR、叉車(chē)AGV和箱式機器人成移動(dòng)機器人領(lǐng)域發(fā)展重點(diǎn)。

① 工業(yè)機器人的智能化：與機器視覺(jué)、力覺(jué)和觸覺(jué)等傳感器的協(xié)同應用

工業(yè)機器人本身并不智能，必須要加上機器視覺(jué)甚至立體視覺(jué)，以及力覺(jué)、觸覺(jué)等多種傳感器的協(xié)同應用才能夠變得更加智能。為了執行更復雜的任務(wù)，目前工業(yè)機器人廠(chǎng)商都在探索工業(yè)機器人與機器視覺(jué)、力覺(jué)和觸覺(jué)等傳感器的協(xié)同應用。

比如，ABB在機器人車(chē)身焊縫打磨應用中采用自適應打磨頭技術(shù)，自適應打磨頭是其近年來(lái)開(kāi)發(fā)的獨立力控制打磨設備，集成了力傳感器、位移傳感器和傾角傳感器，具備軸向的恒力浮動(dòng)功能，支持多種通信方式，有效提升了力控響應速度和力控精度，且大大縮短了調試時(shí)間，已在一汽大眾和一汽紅旗得到成功應用。華數機器人通過(guò)“機器人+傳感器+機構+工藝軟件包”來(lái)實(shí)現細分市場(chǎng)的集成創(chuàng )新，其各系列機器人配合周邊輔助設備、視覺(jué)/力覺(jué)等傳感、末端執行器、特定工藝編程系統，形成各類(lèi)新單元，包括沖壓、焊接、磨拋、涂膠、裝配、去毛刺、植絨、碼垛、噴涂、縫紉等。而且，在傳感器領(lǐng)域，華數機器人也正在不斷夯實(shí)多元感知技術(shù)，如力覺(jué)感知(動(dòng)力學(xué)模型、在線(xiàn)參數辨識)、視覺(jué)感知(深度學(xué)習物體識別、三維環(huán)境建模)、聽(tīng)覺(jué)感知(語(yǔ)音語(yǔ)義識別)。

② 協(xié)作機器人從“人機協(xié)作”走向“人機共融”

目前，協(xié)作機器人的類(lèi)型呈多樣化特征，既有單臂協(xié)作機器人，也有雙臂協(xié)作機器人，還有復合型協(xié)作機器人(移動(dòng)協(xié)作機器人);既有多個(gè)協(xié)作機器人之間的協(xié)作，也有人機間的協(xié)作。而且，隨著(zhù)機器視覺(jué)、智能傳感等技術(shù)的發(fā)展，協(xié)作機器人正向著(zhù)“人機共融”的方向邁進(jìn)。

“人機共融”是新一代機器人的本質(zhì)特征，是全球機器人領(lǐng)域研發(fā)創(chuàng )新的主要方向。所謂“人機共融”是指人與機器人的關(guān)系由主仆關(guān)系變成合作關(guān)系，可以相互理解、相互感知、相互幫助，能在同一自然空間里工作，緊密地協(xié)調，自主地提高自身技能，自然地交互，同時(shí)保證安全。目前已有部分協(xié)作機器人廠(chǎng)商，推出共融機器人產(chǎn)品。

節卡共融系列協(xié)作機器人

比如，集萃智造協(xié)作機器人突破了多模態(tài)傳感器與碰撞檢測的信息融合的關(guān)鍵技術(shù)，可實(shí)現人機共融混合作業(yè)。節卡(JAKA)發(fā)布的All-in-one共融系列協(xié)作機器人，可實(shí)現人機共融環(huán)境中各種復雜工況條件下，機器人與現場(chǎng)工作人員安全共融的協(xié)作生產(chǎn)。

③ 移動(dòng)機器人發(fā)展重點(diǎn)：AMR、叉車(chē)AGV和箱式機器人

隨著(zhù)智慧物流的興起，AMR、叉車(chē)AGV和箱式機器人車(chē)成為移動(dòng)機器人領(lǐng)域的發(fā)展重點(diǎn)，引發(fā)了業(yè)界廣泛關(guān)注。與此同時(shí)，各主流廠(chǎng)商也紛紛推出相關(guān)產(chǎn)品。

AMR(Autonomous Mobile Robot，自主移動(dòng)機器人)，可以視作是傳統AGV的升級版。與傳統AGV相比，AMR無(wú)需借助磁條、導軌、二維碼等外部基礎設施，更強調機器人的自主性和靈活性，也適應了智能物流場(chǎng)景下對移動(dòng)機器人的智能化、柔性化的需求，具有安全可靠、靈活部署、降本增效等優(yōu)勢。AMR自主移動(dòng)機器人的興起，得益于SLAM(simultaneous localization and mapping，同步定位與地圖構建)技術(shù)的發(fā)展。

目前基于SLAM技術(shù)實(shí)現AMR自主導航可以分為兩類(lèi)，即激光SLAM和視覺(jué)SLAM(也稱(chēng)Visual SLAM或VSLAM)。因此，AMR廠(chǎng)商也主要分為兩類(lèi)：一類(lèi)是采用激光SLAM技術(shù)的AMR廠(chǎng)商，以名傲(MIR)、歐姆龍、史陶比爾WFT、斯坦德、極智嘉、優(yōu)艾智合、迦智科技、仙工智能等為代表，另一類(lèi)是采用視覺(jué)SLAM技術(shù)的AMR廠(chǎng)商，以靈動(dòng)科技、藍芯科技、syrius炬星、未來(lái)機器人等為代表。相比于視覺(jué)SLAM，激光SLAM應用時(shí)間早、技術(shù)相對成熟，是目前應用的主流。然而，由于每種導航技術(shù)都有一定局限性，因此，目前AMR廠(chǎng)商也多是以激光SLAM或視覺(jué)SLAM導航方式為主，并融合諸如慣性導航(IMU)等其它導航方式，來(lái)實(shí)現機器人在復雜環(huán)境中的定位導航。

叉車(chē)AGV，又稱(chēng)無(wú)人叉車(chē)，與普通AGV相比，它除了能完成點(diǎn)對點(diǎn)的物料搬運之外，更能實(shí)現多個(gè)生產(chǎn)環(huán)節對接的物流運輸，不僅擅長(cháng)高位倉庫、庫外收貨區、產(chǎn)線(xiàn)轉運三大場(chǎng)景，而且在重載、特殊搬運等場(chǎng)景也有著(zhù)不可替代的作用。叉車(chē)式AGV并不是新概念，但在2020年卻呈現爆發(fā)之勢，包括昆船智能、杭叉智能、新松、嘉騰、斯坦德、極智嘉、艾吉威、合力、木牛流馬、合肥柯金、佳順智能、坤厚智能、國自機器人、井松智能、怡豐機器人、牧星智能、聯(lián)核科技、仙工智能、機科、歐鎧等主流廠(chǎng)商，都推出了叉車(chē)AGV產(chǎn)品。

除了AMR、叉車(chē)AGV之外，箱式機器人也是移動(dòng)機器人領(lǐng)域的熱點(diǎn)之一。由于箱式倉儲機器人是揀選搬運貨箱而不是貨架，其“貨箱到人”的特點(diǎn)，可提高存儲密度，節省空間，進(jìn)而節省倉租，也更適用于大部分已建倉儲的情況，改造難度更小，柔性和兼容性更好，因此也成為各主流廠(chǎng)商布局的重點(diǎn)。

比如，海柔創(chuàng )新創(chuàng )立伊始就專(zhuān)注于箱式倉儲機器人系統的研發(fā)設計，旗下庫寶系統HAIPICK作為最早研發(fā)及投入商業(yè)使用的箱式倉儲機器人系統，目前已應用于3PL(第三方物流)、鞋服、電商、電子、電力、制造、醫藥等各行業(yè)。此外，極智嘉、快倉、?？禉C器人、藍芯科技、牧星智能等廠(chǎng)商也在積極跟進(jìn)，推出箱式倉儲機器人系統及產(chǎn)品。

庫寶HAIPICK箱式倉儲機器人系統(圖源：海柔創(chuàng )新官網(wǎng))

中國工業(yè)機器人產(chǎn)業(yè)發(fā)展與應用展望

1.中國工業(yè)機器人市場(chǎng)空間及前景依然廣闊

中國作為全球最大、增長(cháng)最快的工業(yè)機器人應用市場(chǎng)，其市場(chǎng)空間與前景依然廣闊。一方面，雖然近年來(lái)中國市場(chǎng)每萬(wàn)人機器人裝機數量正逐漸上升，但在工業(yè)機器人裝機密度上仍遠遠落后于新加坡、韓國、日本、德國等發(fā)達國家，未來(lái)仍有較大提升空間。另一方面，隨著(zhù)疫情進(jìn)入常態(tài)化防控階段，制造企業(yè)建設智能工廠(chǎng)的需求被激發(fā)，也將帶動(dòng)整個(gè)工業(yè)機器人產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。

2.國產(chǎn)化進(jìn)程加速，應用向更多細分行業(yè)與領(lǐng)域拓展

工業(yè)機器人國產(chǎn)化率低，一直是我國工業(yè)機器人產(chǎn)業(yè)發(fā)展所面臨的問(wèn)題。近年來(lái)，國產(chǎn)廠(chǎng)商攻克了工業(yè)機器人核心零部件的部分難題，取得了一定的技術(shù)突破，國產(chǎn)核心零部件的應用程度正在提升，國產(chǎn)自主工業(yè)機器人的認可度與市場(chǎng)份額也在提高，但未來(lái)也仍有巨大的提升空間。應用領(lǐng)域上，繼汽車(chē)、3C電子行業(yè)后，衛浴陶瓷、金屬加工、家具家電等通用工業(yè)領(lǐng)域開(kāi)始成為中國工業(yè)機器人市場(chǎng)主要增長(cháng)點(diǎn)。

3.共融機器人將成未來(lái)發(fā)展方向

目前，工業(yè)機器人在靈活性和智能決策能力方面仍顯不足，這主要表現在感知能力較弱，只能在結構化環(huán)境中執行各類(lèi)確定性任務(wù)，因此，能實(shí)現機器人與環(huán)境的共融、機器人與人之間的協(xié)同、機器人與機器人之間的共融，可自主適應復雜動(dòng)態(tài)環(huán)境并協(xié)同作業(yè)的“共融機器人”也應運而生。目前，傳統工業(yè)機器人通過(guò)與機器視覺(jué)、力覺(jué)、觸覺(jué)等傳感器的協(xié)同應用，向著(zhù)智能化邁進(jìn);協(xié)作機器人已開(kāi)始向“人機共融”的方