这就是亚马逊的仓库日常，机器人快速将指定货架搬到分拣工人面前，提高效率的同时也减少了工人走动距离。

想要打造机器人帝国的野心很难掩饰，在亚马逊的全球仓库里，机器人已有数十万台，公司还曾连续数年举办“分拣机器人挑战赛”，目的就为推动更多学界、业界的机器人走向应用，找到能完美取代人类的分拣机器人。

但即便如此巨头，要达成这一目标也需经历一个长期过程。亚马逊相关负责人表示，实现仓库完全自动化运转，至少在2030年后。

亚马逊认为，现阶段机器人并非要完全取代人类，而是从人类手里接过重复性的工作，让人类专注于决策和判断。

这便是人和机器共同协作体现。

人机融合的大时代

人和机器该如何共同工作？

一个理想画面是：同一工作台上，操作人员能和机器人相互配合、在交流中协作，就像共事多年的伙伴。

传统工业机器人毫无“灵魂”，虽然保质保量，精度比人类高、力量比人类大，同时还能24小时工作不间断，但缺点在于只能在固定环境下执行重复动作。

为了让工业机器人适用更多场景、更易用，这一情况正在发生变化。安全、灵活的协作机器人随即登场，克服了传统机器人“笨拙呆板”的缺点，让人机协作成为可能。

像是今年我国航天员在机械臂辅助下完成的出舱任务。其中，航天员作为决策者和指挥者，而耗时长的工作则由机器人来执行，这一行动诠释了人机交互在空间领域的应用。3位航天员对此评价称，“机器人技术正在深刻改变着人类的生产和生活方式”。

机械臂上太空，是协作机器人技术发展的一个体现，在支撑社会发展的生产制造业，这是机器人展现能力的更大舞台。

我们所有人都受益于新技术带来的生产变革，从工业1.0到工业3.0，人类生产经历了蒸汽机到流水线，再到自动化生产线的飞跃式发展。如今，“发展数字化生产技术、建造数字化工厂”已经成为制造企业的战略转型目标，站在工业 4.0的浪潮上，机器人的意义不只为了自动化，而是变革整个生产模式。

资本也很诚实，用真金白银掀起了新一轮的机器人投资热潮。

据相关网站数据显示，去年国内机器人领域的融资事件超过240起，总金额达267亿元。据不完全统计，仅在今年上半年，该领域的融资事件就已超过170起。

与上一轮热潮相较，后疫情时代的机器人行业进入了成长期，一个明显现象是，资本进一步向头部优势企业倾斜。

而在协作机器人赛道上，资本涌入的同时，产业对机器人的需求也发生着改变：产品正从标准化、批量化、规模化的生产模式，向个性化、小批量、多品种的模式发展。

需求变化为成长中的机器人企业带来了新挑战和新机遇。这需要企业站在客户视角，理解产业中自动化改造、定制化和柔性制造需求，成为新一代生产力变革的动力来源。

2020年以前，机器人行业多强调“以技术作为支撑”的作业能力，即为性能要好，包括了力量、精度和可靠性等。对机器人企业来说，这考验的是产品软件、硬件性能，及规模化生产后的品控能力。

但疫情之后，行业开始重新思考“企业生产模式、人机协作的模式”。

埃森哲在《技术展望 2021》里总结道，每个领军企业均必须将其企业（至少是企业的一部分）视为机器人公司。

比如，施耐德电气已开始探索新协作模式，在转型流程中部署220多个机器人作为数字化转型的重要组成部分；三一集团，其在北京建立了中国风电行业第一条总装脉动式超柔性生产线，线内配有工业机器人和各种先进的自动化设备，以及数据孪生可视化智慧大脑……可以见到，工业巨头已经行动了起来。

要想借助人工智能对组织进行重塑，这就需要促进真正的人机协作模式。机器人不再只是纯粹的自动化设备，响应人类的命令。

而场景应用广泛的前提是要机器人更“聪明”，会听、会看才能进一步和人类搭档工作。这对机器人协作的智能化提出了更高要求。

智能化能力也给“机器替代人”提供了新的含义，智能机器人进一步具备感知和决策能力，进一步覆盖更多的生产环节。

有业内人士认为：当前阶段，已经能实现协作机器人与人混线生产，随着机器人智能水平的提升，下一阶段将是人机混合智能，实现人机共融。

中国机器人“大航海时代”

对协作机器人的需求转变，搅动了整个机器人行业。对比上一轮热潮，这轮融资潮更关注机器人公司“场景+落地”的能力。

产业升级窗口期，中国——机器人行业最大单一市场，也正在孕育一批引领行业发展的机器人公司。

在传统工业机器人领域，目前全球工业机器人销量约为40万台，来自日本和欧洲的“四大家族”（ABB、发那科、安川电机和库卡）就占了出货量的一半。在这样的背景下，国内供应商持续完善技术体系，通过自研和并购的方式提升产品竞争力，加之受益于下游制造业升级，加速进行国产替代。

而在智能机器人领域，中国机器人企业在“国产替代”的基础上更进一步，与国际巨头站在同一个舞台上竞技。

“从整个行业来看，协作机器人领域中国已是国际领先，它本身就是一个新兴的产品，不像传统工业机器人一样，动辄有着二三十年的差距。”近日，节卡机器人副总裁孟小波在接受《澎湃新闻》采访时表示，“节卡机器人所有的参数基本上可以对标国际。”

成立于2014年的节卡机器人是国内头部的协作机器人公司。七年来，节卡已在全球汽车产业链、3C电子、半导体、电器制造、新能源等工业场景，和餐饮、医疗等新业态实现了规模化落地。该公司日前宣布已完成C+轮融资。

更值得关注的是，在本轮融资里，一家全球工业巨头也作为领投方站在了节卡背后。要知道，当下产业开始和顶尖的机器人公司一起，探索和重构一个人机交互式的生产模式，因此获得工业巨头的支持，战略意义重大。

该工业巨头战略副总裁表示：“新一轮工业革命最关键的任务是重构生产力，这一过程需要极具稳定性和灵活性的机器人来适配不同场景。节卡团队具备前瞻的行业视角和综合实力，产品性能在国际遥遥领先，对机器人的理解拓展了自动化和智能化的边界。我司希望凭借和节卡机器人的深度合作，更积极地布局智能制造，推动未来智能工厂的愿景。通过与节卡机器人这样的领军企业携手发展，共同引领产业革新的潮流。”

此外，凭借强大的产品能力，节卡在2020年与丰田达成合作，成为后者全球唯一的协作机器人供应商。

这并不容易，进入顶级工业企业的供应商体系对任何一家机器人公司来说都意味着完全不同的挑战。节卡在与丰田达成合作前，后者在大半年时间里先后向节卡派出近五十批次考察人员，完成全系列的标准测试。

丰田相关负责人对此表示，丰田全球工厂发展的目标是实现更自动、更高效、更柔性和更低碳。“在此目标下，我们积极推广智能制造升级的新兴方案，是传统车企中导入协作机器人进行产线改造的先驱。协作机器人作为快速、低成本导入的新物种，极大地降低了工厂的制造成本、迁移成本以及能耗成本。”

协作机器人的引入，也带动了生产模式的革新，“节卡机器人将我公司的员工从作业人员转变为技术人员，也就是说，不仅仅是单纯的生产线技术导入，而是改变人才的技术方式，改变工厂的运转模式，这才是革新的技术。”该负责人表示。

除了丰田，今年以来，节卡与多个全球顶级工业巨头达成战略合作，获得了大规模订单，机器人产品销往全球100多个国家和地区，服务客户超3000家。

这不仅是节卡机器人全球化发展战略的里程碑，也预示着“中国智造”正在“抢占”国际前沿的行业高地。

人机融合新时代需要怎样的革新者

从投资人的视角看，目前一大关键趋势是：行业需求改变推动机器人的能力跟着不断升级。

这对整个机器人行业都提出了新挑战，而现在市面上的多数机器人公司，在产品设计和商业化思路上，其实还停留在传统协作机器人的阶段。

只不过目前行业需求还处于摸索和增长的阶段，问题暂时不明显，但在3、5年后，一些市面上的机器人产品，可能便无法支撑不断升级的柔性与智能需求。届时就是机器人行业拉开差距的关键时期。

不过，技术并不是决定差距的全部要素。事实上，经过数十年的不断发展，关键技术本身已经难以支撑机器人的全方面行业壁垒。

机器人企业的竞争壁垒需要沿着机器人产品、应用场景和全方位生态逐步建立。

以先进技术为基础，造出先进的产品是第一步，在持续应用落地中形成规模生产的能力，持续降低成本的同时反哺技术，实现产品迭代升级。

商业化过程中，机器人企业则需扎根每一个细分的生产场景，才能形成深刻的行业认知，造出最符合需求的机器人产品。

从需求侧和场景出发，实现场景+落地再对产品进行优化。业界认为，这个思路的关键在于获得产业内头部厂商的认可。

也就是说，在机器人应用落地方面，第一步的关键是要满足大客户的痛点需求，这些大客户的场景需求具备了很高的价值以及应用壁垒。选择一个应用壁垒最高的场景，对产品各方面都提出最高要求，这样才能不断打磨产品、提升解决方案能力。

据了解，节卡机器人从成立之初，就一直坚持产品+应用双中心研发模式，根本逻辑就是通过应用落地打磨产品，通过应用拓展场景，不断攻坚行业关键客户。

机器人企业靠着拥有更多KNOW-HOW的、好的机器人产品覆盖更多头部客户，实现了更优的产品性能和更具市场竞争力的生产成本，初步产品壁垒就此达成。

“以和丰田合作为例，为节卡机器人在汽车领域的应用提供了丰富的场景样本，不只是在丰田内，更是为整个汽车行业的落地打造了场景样本。”节卡机器人副总裁常莉对36氪表示。

企业具备更深的产业理解和更全面的场景应用数据后，头部客户自然会变得更多。

随着工业自动化往柔性化、智能化、数字化方向发展，柔性智能机器人的应用将会颠覆以往的流水线，在设备与设备之间进行单元式重组，进而重构生产力。

协作机器人也将不再只是一个细分的领域，而是叠加人工智能、智能感知、智能执行等技术，从生产环节的自动化设备，转变为柔性智能机器人，最终让协作机器人赛道，扩大至软件智能和硬件智能的大赛道中。

来源：36氪

协作机器人旨在与人类一起工作，具有精确性、力量和速度，以实现高效率的生产。协作机器人在几个方面有别于工业机器人，例如在与人一起工作时没有“安全空间”、简化编程和缩短安装时间、集成自动减速和安全监控或距离传感器，以及在工人与协作机器人工作太近的情况下减少机动功率和力量的能力。协作机器人安全，操作方便，投资回报率高.这些机器人具有许多优点，如安装简单、编程简单、无需额外费用、成本较低的工具和附件，这些很容易被工作人员所接受。

相比使用传统的工业机器人，协同机器人可以执行许多不可行的任务。中小型企业是合作机器人的主要潜在客户，其中的操作涉及装配、分拣、定位、机器管理和质量检查等轻型任务，如果由工业机器人完成，这些任务的价值和风险都可能较低。根据市场的分析，协作机器人市场预计到2025年价值将超过80亿美元，2018年至2025年期间，CAGR将以55%的速度增长。

人工智能日益融入现有的机器人，3D机器视觉技术的增强；以及云机器人实现连接工作云空间的潜力，是协作机器人生态系统中值得注意的一些关键趋势。用于低价值任务的熟练劳动力短缺，以及传统工业机器人在灵活操作中的局限性，同时又需要符合某些安全标准，这进一步为协作机器人开辟了新的增长渠道，不仅是在整个制造业，还包括食品、消费者包装和医疗保健等其他行业。

协作机器人占全球工业机器人市场总数的2%，从2017年到2023年，协作机器人的份额预计将显著增加；到2023年，这些机器人将占全球工业机器人市场的17%；到2023年，这些机器人的市场价值预计将达到42.844亿美元。

当前市场情形

主要工业垂直为电子；汽车；金属和机械加工；塑料和聚合物；食品和农业；家具和设备；保健；科学研究；物流；教育；消费品；压铸和铸造。2017年，汽车行业在协作机器人市场中占据了最大份额。在这个行业中，合作机器人被用来执行不同的装配任务。在汽车生产线上涉及到机器人的其他关键任务是：挑选和放置、质量检查、包装和托盘处理、机器管理和材料处理。

2017年，欧洲在市场份额方面领先于合作机器人市场，其次是亚太地区和北美。德国在欧洲合作机器人市场的份额最大，其次是英国和法国。欧洲市场的增长是由政府大力支持促进工厂自动化解决方案推动的，从而支持了工业4.0的发展。欧洲的许多当局已经集体或独立地制定了人类-机器人协作和保护指南，这推动了这个市场。

通用机器人A/S和ABB有限公司是合作机器人市场的两个主要参与者。通用机器人提供UR3、UR5和UR10协作机器人，这些机器人以它们的有效载荷命名。该公司于2008年12月推出了第一款机器人，目前在合作机器人领域处于领先地位。2016年6月，UniversalRobotsA/S推出了UniversalRobots+–一个用户友好的在线平台，用户可以根据自己的独特需求轻松定制机器人。2016年期间，该公司扩大了在美国和印度的业务，以进一步扩大其在这些国家的市场触角。

ABB有限公司提供IRB 14000 YuMi，一种双臂协作机器人，用于各种轻型应用，如小部件组装、测试和包装、电子零部件组装和消费品组装。Yumi的有效载荷容量为每臂500克，总重量为38公斤；它可以以1500毫米/秒的最大速度移动。ABB还为其YuMi机器人提供软件支持。该公司主要致力于将其合作BOT的业务拓展到新的地区，并收购其他市场参与者。

协作机器人被用于多个工业和服务应用中。由于技术进步和自动化工具的集成，市场正在迅速增长。协作机器人在汽车、包装、配送、金属加工、检测、移动平台、人机交互等领域的应用日益广泛。然而，如何使协作机器人能够安全地与人类进行日常的交互，是机器人工业长期以来面临的一项重大技术挑战。（数据参考来源于网络）

近年来，先进制造、智能制造等话题逐渐成为全球的焦点。2021年10月6日，香港特首林郑月娥在《行政长官2021年施政报告》中提出“令再工业化植根香港，使创科成为香港新经济动力”，并提出期望在香港打造两个先进制造中心的愿景。10月13日，广东省印发《广东省科技创新“十四五”规划》，明确提出粤港澳大湾区国家技术创新中心建设计划，“以智能制造与装备等为主攻方向，突破“卡脖子”技术，锻造“长板”技术，打造全链条产业创新网络”，通过先进制造技术为新兴产业壮大、传统产业转型升级以及未来产业布局提供强力支撑。上述政策的出台为中国传统制造业的升级、寻求新的动能打下了良好的基础与铺垫，进一步将“中国制造”向“中国智造”方向推进。

随着国内制造业的逐渐转型，工业生产对自动化的需求开始从单机设备转向全自动设备、全自动生产线，并提出了对全自动化生产线柔性化的需求。柔性化需求的出现使得调整能力差、智能化程度低的传统机器人逐渐不适应产线，并诞生了适应柔性制造的智能协作机器人。灵活、安全、小巧的智能协作机器人不仅能满足企业柔性化的生产需求，还解决了传统工业机器人投资规模大、投资回报期长、灵活度有限等问题，让不同规模的企业都能轻松实现智能自动化，加速“智能制造”的普及和落地。

当今世界，各主要发达国家都在竞相开发和改进新技术，让智能制造技术应用更广泛，以获得更多的经济效益。伴随着智能制造时代的到来，柔性制造系统应用将日益广泛，智能协作机器人应用于工业生产必将成为行业发展趋势。

很难想象会出现这样的场景：在一个工作平台上，一边是工人，一边是机器人，他们配合娴熟、交流顺畅，像一对合作多年的搭档，亲密交流、高效作业。协作机器人的出现正在让这一切成为可能，小巧玲珑的协作机器人克服了传统工业机器人的笨重迟钝，使得机器人也能从“牢笼[ 这里主要是指传统工业机器人在工作时需要进行安全防护，一般会用防护网将一个个机器人隔离开来，与工作人员保持一定的安全距离。]”中走向人类世界，尤其是新一代的智能协作机器人还能成为人类的得力助手。

一、五大优势让协作机器人与众不同

协作机器人是指被设计成可以在协作区域内与人直接进行交互的机器人。就其工作模式而言，协作机器人有人机协作、人机配合以及单独作业三种工作模式，单独作业时机器人与人相隔一定距离，与工业机器人的工作模式相似；人机配合时机器人与人执行不同工作任务；人机协作是目前应用最广泛的工作模式，需要机器人与工作人员进行动态交流互动，达到提质、增效、降本的目的。

供给侧改革正在向需求侧改革递进，以“小批量、多品种、定制化”为特点的新需求趋势正在取代单一化、规模化需求，对机器人的灵活性要求更高，传统工业机器人越来越难以适应这一市场需求，尤其是对于中小企业来说，传统工业机器人高昂的成本和复杂的操作往往让中小企业望而却步。协作机器人具备灵活部署、投资回收快、安全性高等优势，能够更好满足新市场新需求。

与传统工业机器人相比，协作机器人具备五大优势：

（一）灵活、方便、体型小，柔性生产不可少

柔性化生产需要机器人能够灵活部署，并适应多品种的生产需求。浙江大学熊蓉教授在一次研讨会上曾经指出“协作机器人由于方便示教便于安装等特性，使其能快速适应各类生产需求，从人机协作产线到纯粹无人自动化产线，尤其在汽车产线已经大量使用。”

传统工业机器人的部署涉及到生产线的自动化改造、机器人外围支持设备的设计等多种工作，至少需要一周甚至更多的时间。协作机器人结构相对简单，体积更小、质量更轻，市场上主流协作机器人自重一般在数千克到数十千克不等，仅为传统工业机器人自重的1/10或更低，可多角度、多位置灵活快捷部署。

（二）简单便捷易上手，降本增效小能手

传统工业机器人除需要进行安装之外，还需对机器人进行特定的配置和编程，往往需要系统集成商针对客户生产特点制定相应解决方案，大大增加客户使用成本。而企业关心的是“高效、快捷、方便、实惠”，相比传统工业机器人，协作机器人易于编程，且具备手动引导功能，企业可自行安装，并通过简单的培训即可自行操作使用。

协作机器人可视化操作界面

（三）人机协作很“亲密”，国际标准安全行

由于无法保障操作人员的安全，传统工业机器人一般会被隔离开来独立工作，人机之间交互较少甚至零交互。而协作机器人在安全方面更有保障，国际标准EN ISO 10218对启动人机协作的安全性方面制定了四个明确的要求：

协作机器人人机协作安全标准

相比传统工业机器人，协作机器人一般安装有力反馈和碰撞检测等应用，一旦协作机器人在工作过程中与人发生接触，会停止运动，可避免或减轻对工作人员造成伤害，协作机器人在安全性能方面的终极追求是对人零伤害。

（四）投资回收期很短，回本快，效益涨

工业机器人的投资成本包括机器购买价格和部署成本，以高负载能力为例，传统工业机器人价格一般在30-40万元之间，由于在大规模生产线上进行部署，项目实施时间少则几周多则几个月，有时甚至需要停工停产，投资回收期一般需要几年的时间。

协作机器人价格较低，约为十几二十万元不等，协作机器人部署时间一般数天或一周时间，投资回收也在一年以内，对于中小企业来说，能够更快实现经济效益。

协作机器人不同场景的应用示例

（五）智能人机协作，“电子工友”不仅是机器换人

机器人永不疲倦，协作机器人可以重复执行简单动作而不会降低工作质量，其工作精度可将故障和产品缺陷的可能性降低到几乎为0，在保证工作质量的同时大大提升工作效率。

智能化协作机器人还可通过自身携带的摄像头对成品零件、精密加工件等进行快速自动化检测并迅速获得检测结果，保障企业产品的高质量生产。

协作机器人正在进行电脑外壳质量检测

随着协作机器人技术的愈加成熟，其相对传统工业机器人的优势也将更加凸显，尤其是智能技术的加持将推动传统协作机器人向智能协作机器人演变。智能协作机器人将更加重视机器人与人之间的深度互动、实时交互，在未来的工作场景中，机器人可迅速对工作人员的指令（包括口头、动作等）做出应变，并能与人以及其他机器人进行深度交流学习，大幅度提高生产效率。

二、发展动能十足，协作机器人行业喜迎“春天”

（一）党和国家高度重视发展机器人产业

机器人是未来智能世界的基石，是制造业向自动化、智能化转型的核心驱动力，党和国家高度重视机器人产业的发展，并出台了一系列鼓励政策。

2015年，国务院出台的《中国制造2025》明确了制造升级的发展方向，工业机器人是重中之重。2017年发改委颁布《增强制造业核心竞争力三年行动计划（2018-2020年）》，计划八大重点领域中包含智能机器人关键技术产业化，重点开发基础性、关联性、开放性的机器人操作系统等关键共性技术。

2019年，发改委制定《产业结构调整指导目录（2019年本）》，在鼓励类产业机械部分增加“机器人用关键零部件：高精密减速器、高性能伺服电机和驱动器、全自主编程等高性能控制器、传感器、末端执行器等”“工业机器人RV 减速机谐波减速机轴承”等内容。2020年发改委出台的《关于支持民营企业加快改革发展与转型升级的实施意见》明确提出实施机器人及智能装备推广计划。

2021年，“智能制造与机器人技术”被写入“十四五”规划，列为制造业核心竞争力提升的8项重大专项技术之一。

机器人产业扶持政策的不断出台为我国机器人产业发展奠定了良好的外部条件，协作机器人将在工业4.0时代背景下的智能制造中迎来更大发展契机。

（二）成本下降、“机器替人”双重叠加

一是协作机器人价格愈加“亲民”。市场发展初期，由于核心零部件受国外厂商制约，协作机器人的市场价格普遍超过20万元/台，令不少中小企业“望而却步”，近年来随着协作机器人技术的日益成熟及核心零部件的国产化替代，国内协作机器人的市场价格变得逐渐“亲民”，极大降低了中小企业自动化生产门槛，拓展了协作机器人的应用领域。

图 1：2014-2019年协作机器人市场价格走势

资料来源：同心智造网产业研究中心整理

二是“机器替人”优势逐步凸显。随着我国适龄劳动力人口数量的不断减少，人力成本开始逐年提升，人口红利取得的竞争优势开始逐渐消失。近年来，人工成本的逐年上升以及协作机器人市场价格的下探使得两者之间的成本差距进一步扩大，使用协作机器人替换人工的优势进一步凸显。2019年，协作机器人单位小时成本仅有6.80元/小时，而人工成本已经上升至32.33元/小时。

图 2：协作机器人单位时间成本逐年下滑

资料来源：同心智造网产业研究中心整理

（三）安全生产容不得半点儿马虎

自工业机器人诞生应用于工业生产之日起，工业机器伤人的事件就不曾断绝，根据美国OSHA一项报告显示，1984-2017年发生了38起与机器人相关的事故，其中有27起导致工人死亡。协作机器人不同于传统的工业机器人，其在产品设计上是更为本质、更为高级、更为安全的协作方式—Power and force limiting（功率和力限制），本身就从功率和力方面对机器人进行了限制（传统工业机器人的功率高达数千瓦，而协作机器人的功率只有百瓦左右），从根源上避免伤害事件的发生。

三、核心零部件“卡脖子”，但下游应用前景广阔

协作机器人产业链包括上游核心零部件供应商、中游机器人本体供应商及下游系统集成供应商。

协作机器人作为工业机器人的一个分支，二者产业链大多相同，但也有差异。差异主要表现在上游材料方面，工业机器人的上游一般是控制器、传感器、减速器和伺服电机等，而协作机器人的上游零部件则更精细化，涉及的零部件也更多一些。

图 3：协作机器人产业链图示

资料来源：同心智造网产业研究中心整理

（一）上游零部件“受制于人”局面逐步缓解

协作机器人上游核心零部件主要包括中空直流电机、安全控制器、力矩传感器、减速器、制动器、编码器等。我国机器人产业起步较晚，赵杰[ 赵杰，哈尔滨工业大学教授、博士生导师，哈尔滨工业大学机器人研究所所长、机器人技术与系统国家重点实验室副主任、原哈尔滨工业大学机电工程学院院长。]表示，目前机器人行业仍然有多项被卡脖子，内容涵盖核心部件、芯片、软件、工艺、系统等多方面。尤其在伺服电机、减速器和控制器三大核心零部件方面，国外厂商几乎占据近九成市场份额。

近年来，随着国产厂商在技术研发的持续投入，国内协作机器人厂商技术日益成熟，部分核心零部件正在逐步实现国产替代，已经有越来越多的协作机器人厂商开始尝试应用国产零部件，其中不乏优傲这样的外资厂商，已经大批量采用国内厂商绿的谐波的减速器。同时，还有以大族机器人为代表的部分厂商基于自身技术积累，已经可以实现核心零部件的完全自主研发。总得来看，协作机器人核心零部件的国产替代进程正在提速，国产技术水平日益提升。

（二）中游本体及系统集成商入局者增加

中游本体是指协作机器人本体、机械臂制造，系统集成主要是指协作机器人本体与喷涂、上下料、装配等生产环节的集成应用，综合解决方案供应商主要以本体制造商为主。

随着2013年中国协作机器人行业的开启，以本体制造为主要业务的厂商不断增多，遨博、大族机器人、节卡等新兴本体制造商的布局，也吸引新松等一大批传统机器人公司的加入，目前，行业企业数量保持稳定增长态势，据高维咨询统计的数据显示，2020年，中国协作机器人厂商已经达到70余家，在未来的1-2年内有望突破100家。

（三）下游应用场景不断丰富

王喜文认为“不仅是在工业领域，机器人在人工智能的带动下，还可以在国防、医疗、农业、商业等领域取得广泛应用，催生新的业态和商业模式，引发产业结构的深刻变革。”[ 王喜文,《机器人+：战略行动路线图》，2016年4月。]作为工业机器人行业的分支之一，协作机器人凭借其灵活、便捷、安全、高效的优势，其创新应用模式不断涌现，应用场景日益多元化。

1.汽车制造

汽车玻璃涂胶是汽车生产工艺中非常重要的环节，其涂胶的质量会影响汽车的密封性能和粘接姿态，所以为了得到良好的胶形，大部分主机厂会选择机器人涂胶。但传统工业机器人涂胶线，基于工厂安全的需求，该生产线的全部设备需由护栏包围，此区域禁止操作人员进出，且占地面积非常大，大量占用线旁空间而只完成单一工作造成对场地资源的浪费，而且严重影响企业的生产节拍。

华晨宝马汽车有限公司研究证明[ 《人机协作机器人在汽车总装行业中的应用与发展》，《精密制造与自动化》，2020年3月]，如果在上述涂胶工艺中使用协作机器人将可以完美的解决上述问题，将协作机器人部署在汽车涂胶车间，不但占地空间较小，而且操作者可以在其工作区域活动，而不会产生安全问题，并且在协作机器人执行涂胶动作的同时放置需要涂胶的新零件并取走已经完成涂胶的产品，加快企业的生产节拍。

协作机器人（左）VS传统工业机器人（右）

2.3C制造

螺丝锁缚是3C电子产品组装过程中必不可少的环节，目前这一工序主要以人工为主，也有少量厂家采用3轴机械手进行螺丝锁缚装配，从效果来看，前者耗时费力且效率低下，后者设备活动自由度小，不适应3C领域复杂的流水线组装任务，不能满足高效自动化生产需求。国内厂商研发的协作机器人可以连续几个小时以相同的精度和速度重复同一个动作，平均工作效率比人工高出人工200%，且机械手臂的重复性精度可以保持在±0.01mm，空间绝对精度±0.1mm、轨迹精度±0.2mm的技术水平。

协作机器人应用于3C领域螺丝锁缚

3.物流

随着工厂内部制造复杂程度的日益提升，对于自动化设备柔性化的程度也越来越高，相比于AGV和机械臂的单一功能，集二者于一身的复合型移动协作机器人显然更能满足企业的智能物流需求。搭载5G、云数据、激光导航AGV的复合型移动协作机器人，在大型仓库中可自主规划路径运送货物，同时可以跟随人运动，在小型仓库中协助人取货，甚至可以直达工位，精准取送货物。

协作机器人实现精准物流传送

4.医疗

在人口老龄化和慢性病群体迅速增长的时代，传统的辅助医疗器械已经日益无法满足现代医疗的需求，具备高安全性、高灵活性、高稳定性的协作机器人开始全面进入医疗领域， Renaissance、ROSA Spine、Excelsius GPS机器人、大族机器人、天玑骨科手术机器人、达芬奇机器人等协作机器人产品已经在医疗领域取得了广泛的应用。[ 《脊柱微创外科协作机器人技术的临床应用及展望》，《中国微创外科杂志》，2020年9月。]

现代医学正在往个性化及智能化的方向发展，越来越多的医疗机器以及AI技术开始被应用到医学领域中，帮助解决手术里存在的问题。当前，人工智能成为新一轮科技革命的突破口和产业变革的核心驱动力，已从理论层面加快向各行业、各领域特征的具体应用场景延伸。在医疗领域，智能协作机器人是人工智能技术应用的重要硬件平台，表现出人机协作、深度学习、自主操控的应用特征，逐渐成为医疗服务高质量发展的重要推手。未来，智能协作机器人必将在医疗领域扮演“重要角色”。

协作机器人辅助远程医疗

四、出货量成倍增长，行业市场正当“百花齐放”

2008年是协作机器人行业发展的元年，优傲于当年推出全球第一台协作机器人UR5，打开了协作机器人行业的大门。到如今，协作机器人行业发展已历时13载，行业体量不断增大，行业竞争不断加剧，逐渐形成了“群雄并起、诸侯割据”的局面。2021年是协作机器人向智能化转型的元年，大族机器人于今年3月份推出了全球第一台真正意义上的智能协作机器人MAiRA，率先打开智能协作机器人时代的大门。

（一）出货量屡创新高，2020年超过7500台

协作机器人市场被普遍看好。国际研究机构Transparency Market Research在2017年的发布的一份报告中指出“到2024年底，全球协作机器人的市值将达到950亿美元，年均复合增长率30%”，巴克莱银行分析师认为“到2025年，协作机器人市场规模能够增长至115亿美元。”

国内协作机器人市场发展如火如荼，2015-2017年，国产厂商纷纷入局协作机器人行业，大族机器人、遨博、新松机器人、珞石科技、节卡等一大批先行者先后推出其首款协作机器人产品，并在近5年内实现了产品的更新换代，逐渐形成了与国外厂商相抗衡的技术实力。

2016年，国内协作机器人出货量约1714台，2017年达到3618台，同比增长了1倍多，而后的三年，协作机器人的出货量更是一年一个新台阶，2020年出货量达到7514台，相比2016年增长3.38倍，近5年的年均复合增速高达45%。

图 4：2016-2020年中国协作机器人出货量走势图

资料来源：Mir databank 同心智造网产业研究中心整理

（二）协作机器人竞争新赛道即将开启

入局企业不断增加，协作机器人行业竞争程度也在不断加深，从现有市场份额来看，以优傲为代表的较早入局的厂商在出货量上占据一定的优势，但市场形势瞬息万变，尤其是技术的更新迭代带动产品不断升级，智能协作机器人即将成为协作机器人行业竞争的新赛道，掌握智能协作机器人核心技术的厂商将在未来市场上拥有更多话语权。

未来机器人将含有AI，没有AI的机器人就是个机器。[ 2017深圳国际机器人与智能系统院士论坛——《AI时代与机器2.0》]我们认为，智能协作机器人将颠覆协作机器人行业现有竞争格局。智能协作机器人相比传统协作机器人更具优势，以安全性能为例，通过对比市场上流行的协作机器人产品，绝大部分的协作机器人产品在碰撞检测方面仅停留在“接触人员后停止运动”这一层面，无法预判碰撞行为的发生，对工作人员仍有一定的安全隐患。

而智能协作机器人能够预判碰撞行为的发生可避免伤害事故。以大族机器人发布的智能协作机器人MAiRA为例，MAiRA搭载了大族机器人自主研发的人体探测传感技术和智能传感器，能够看、听和感知外部环境，具备“预判碰撞行为发生”的功能，可有效避免伤害发生。

智能协作机器人正在进行安全探测

五、MAiRA“横空出世”，协作机器人将迈入智能时代

（一）协作机器人向智能化转型是大势所趋

当前协作机器人需按照后台程序预设实现作业，其操作精度完全取决于核心零部件控制精度，在更换任务时需人工重设机械臂运动轨迹，这在很大程度上影响了协作机器人的应用及推广。随着人工智能技术的快速发展，物联网、大数据、机器视觉、生物识别、机器学习等技术的日益成熟，未来协作机器人将是集人工智能、物联网、大数据等技术于一身的综合体，使其具备自主判断、感知、学习、分析决策和人机交互能力。

机器人向智能化转型是必然。丁汉院士[ 丁汉，中国科学院院士，机械电子工程专家，华中科技大学机械科学与工程学院教授、博士生导师、院长，数字制造装备与技术国家重点实验室主任。]表示，在未来，随着人类对机器人的要求不断提升，机器人一定会在制造业里面扮演越来越重要的角色，机器人发展是永无止境的。而人工智能和机器人是密不可分的，未来人工智能一定会助推机器人，所以人工智能将是机器人的翅膀。有研究认为协作机器人正从“人机协作”走向“人机共融”，即未来的协作机器人与人可以相互理解、相互感知、相互帮助[ 《中国工业机器人产业发展与应用观察》，《企业管理》，2021年4月。]。有学者提出协作机器人四大研究方向，首个便是人机交互，不仅仅局限于语音和肢体上的交互，还包括协作机器人的“观察”、深度学习等，让协作机器人更加智能[ 刘洋、孙恺，《协作机器人的研究现状与技术发展分析》，《北方工业大学学报》，2017年4月。]。

人工智能、物联网、大数据等技术的融合将强化协作机器人的智能化应用，实现基于深度学习的物品识别与分拣，完成凌乱堆放物件的智能识别及抓取位姿判断；实现仪表读数识别及文字OCR、机械臂预测性维护等数据采集及分析等，成为真正能干活的无需二次开发的“智能协作机器人”。通过与新技术的融合，智能协作机器人会在深度学习、感知、决策和执行等层面持续进行技术升级，实现数据自由流动，机器人生态系统也将随之进行突破，万物互联，促进智能协作机器人将面临更好的性能、更高的智能和更广阔的发展空间，成为新一轮科技革命和产业变革的重要驱动力。

（二）谁将成为智能协作机器人引领者？

我们认为，协作机器人进入到智能化时代，谁拥有强大的技术实力和成熟的产品体系，谁将在协作机器人的智能化时代大潮中傲立潮头。2021年，大族机器人率先推出全球第一台智能协作机器人产品——MAiRA，这意味着，大族机器人已经掌握智能协作机器人的核心技术，最有可能成为引领协作机器人行业进入智能化时代的领导品牌。

技术实力领先。大族机器人起源于大族电机，设立于2017年，依托大族激光十几年的工业积累，大族机器人逐步掌握了包括电机、伺服驱动和运动控制等在内的多个核心零部件的自主知识产权。与行业内同类公司相比，大族机器人是少有的能够自主研发伺服系统、直驱电机、光栅编码器、力矩传感器、机器人控制器等核心零部件的厂商，是行业内名副其实的技术领头羊。

产品理念先进。成立至今，大族机器人已推出三大协作机器人产品系列，产品体系日益丰富。2017年，大族机器人推出第一代协作机器人产品—Elfin系列，2020年推出Elfin-P系列，2021年推出MAiRA系列，而MAiRA作为行业颠覆性产品，主打高智能化、人机深度交互的先进理念，是全球第一款真正意义上的智能协作机器人。

MAiRA是智能协作机器人时代的“开篇之作”，她的诞生是协作机器人行业即将迈入智能化时代的标志。MAiRA革新了人机交互的广度与深度，高度集成了最新型的传感器，控制系统和应用中完美实现前所未有的人工智能集成，具备生物识别、移动追踪、手势控制、3D视觉感应、声控交互协作、高灵敏安全检测等高端机器性能，蕴含无限的应用可能。

达明机器人与欧姆龙在2018成为战略联盟合作伙伴，以达明协作型机器人”TM系列”作为合作品牌，透过双方销售渠道提供给全球客户，推动TM协作型机器人系列在全球市场的销售。2021年面对COVID-19疫情的挑战，全球供应链重组造成人力资源的短缺，自动化需求持续攀升，达明机器人与欧姆龙更加强双方合作关系，共同开发创新的智能制造解决方案，结合欧姆龙工业自动化控制及达明协作机器人，致力于促进产业优化升级，进而改善人类的生活质量，扩大协作型机器人使用层面，为所有产业实现智能制造的愿景。

达明机器人董事长何世池博士表示：达明机器人是中国台湾协作机器人制造商，产品设计、生产制造、品质检验在台湾总部严格把关，并致力于技术创新，研发产品和创新解决方案，深受全球客户青睐，目前已成为全球第二大协作机器人品牌，而2018年与欧姆龙的合作，更为TM协作机器人大幅提升全球知名度。 透过此次合作，我们很开心能巩固彼此长期的合作关系，并为所有产业快速实现智能制造的未来。

TM协作机器人系列可与欧姆龙的自动搬运移动机器人结合，进行智能路径规划、障碍规避，为各产业提升工作效率。 欧姆龙工业自动化事业总裁 Junta Tsujinaga表示：此次加强与达明机器人的合作关系，进一步推动了制造业人机协作的发展。 透过协作机器人的创新解决方案，欧姆龙正在实现革命性的制造理念「i-Automation！」 创造人机协同的工作环境。

6月25日，协作机器人厂商法奥机器人对外宣布已经连续完成A轮、A+轮融资，共计融资金额约3000万美元。

1月14日，协作机器人公司节卡机器人近日对外宣布：已完成C轮融资，融资金额超3亿元。本轮融资领投方为中信产业基金、国投招商两只“国家队”成员，老股东方广资本跟投，华兴资本担任本轮融资的独家财务顾问。

本文来源于亿欧，原创文章，作者：石伟

撰文丨黄依婷

编辑丨常亮

智能化时代已然来临。以手机、电脑为首的3C电子，已经历了最颠覆的智能化变革，而在有些领域，智能化革命才刚刚开始。

作为最新一代机器人，协作机器人被委以“智能制造”重任，是机器人智能化进程开启之时的“当红主角”。它常常“占据”某一工位，能独立完成上下料、抛光、检测等多种任务，与流水线其他环节的工人配合完成生产。因这种“协作”的角色，它有一个令人感到亲切的别称——“机器人同事”。

艾利特是协作机器人赛道上年轻有为的“后生”。尽管2019年才全面收敛到协作机器人赛道，但它研发的核心部件，如被誉为“机器人大脑”的控制系统，以及智能视觉系统，均达到行业内领先水平。出色的技术源自强大的团队，其创始团队是一批来自北航的博士，在业内有15年以上深厚积累。其后引员的主要团队成员或拥有清华、哥伦比亚大学等名校的硕士学历，或长期来自于ABB、优傲等行业头部企业，具备丰富的管理和实践经验。

近日，亿欧科创有幸访谈了艾利特CEO曹宇男先生，试图探究：协作机器人的“智能”特性将如何改变工厂生产方式？其前景如何？

与人并肩工作的机器人

提到协作机器人，我们总不免要将其与更广为人知的传统工业机器人作对比。事实上，两者互为替代、互相补充。在很多场景中，协作机器人正逐渐替代工业机器人，成为工人的好帮手。

（图片来源：艾利特官网）

传统工业机器人为工厂解决了不少痛点，如重复劳动效率低下、人力成本高昂等，因而它自诞生之时就颇受关注，迅速在各个领域大放异彩。但很快，工业机器人本身也带来了一连串新的痛点：

尽管主流工业机器人报价并不贵，以最典型的弧焊机器人为例，基本定价在11万至15万人民币之间，但其部署成本却是售价的3-4倍。部署工业机器人不仅要安装围栏以隔离人机工作空间，还需大动干戈改造生产线布局，甚至为此停产。因此，算上安装成本和每年的维护费用，一台机器人综合成本不低于40万，平均回本期不少于两年，这让很多对价格敏感的中小企业望而却步。

此外，复杂的部署，让工业机器人丧失了灵活性，一旦部署便不能轻易改动，难以适应日益增多的小批量、多品种的“柔性生产”需求。

传统工业机器人的掣肘恰恰成为了协作机器人诞生的初衷。轻量化的协作机器人结构紧凑，就好比流水线上心灵手巧的操作工，只需稍加“培训”，便能快速上手，胜任多任务、位置可移动的生产需求，且后期运维成本低，支持软件实时免费更新升级。与传统工业机器人高频、大幅的动作不同，它的动作更“轻”、更“柔”，不易伤人，因而也无需安装安全围栏或外部设备就可实现人机共享操作空间，省去了大笔部署成本。

“工业机器人是高度‘标签化’的，例如焊接机器人、抓取机器人，这本质上是‘机器’的逻辑。协作机器人则是以‘人’的逻辑构建，它通过开放的操作平台，使代理商和集成商在平台化的产品基础上根据下游需求，定制开发多种细分场景功能，从而具备了多任务能力”，曹宇男介绍说。

在汽车、3C、金属加工等产品迭代快、定制化要求高的领域，协作机器人凭低成本、高安全和灵活的优势，已逐渐取代传统六轴机器人，成为客户首选。这类场景应用协作机器人的体量可达57万台。而在医疗、复合机器人（AGV+协作）等对人机协作要求较高，或是依赖于协作机器人特殊属性的领域，将成为协作机器人的增量市场。据估算，这部分市场容量约49万台。按每台10万人民币的成本估算，协作机器人国内市场空间达千亿级别。

当前，这一千亿级市场仍是蓝海。过去五年间，我国协作机器人市场规模以64%的年均复合增速快速增长，规模突破已迅速10亿，市场潜力仍然极其庞大。这其中，海外厂商UR一马当先，占据约26%的市场，国内如艾利特、邀博、节卡机器人等紧随其后。国产厂商未来如何发展？工业机器人发展历史中的经验与教训，给了艾利特较大的启发。

坚定押注协作机器人

2017年，工业机器人正值最炙手可热之时。全年我国有近200个项目获得融资，总投资额超200亿元，比4年前增长近30倍。但到了当下，工业机器人仍是发那科、ABB、安川、库卡“四大家族”的天下，他们合计占据超过50%的市场，在六轴以上多关节、汽车机器人两大领域，其市占率更是超过90%。

国内高投资额与国外厂商高市占率，形成鲜明对比，折射出这一赛道竞争之残酷。国产厂商在这场赛跑中，“死伤”无数，却仍难以望国际厂商之项背。究其原因，不外乎两点：

一是工业机器人核心技术和产业链资源都在国外，领先国内数十年。国内厂商从一开始就处于不利地位——缺乏资源，孤掌难鸣，只能进口产品，做简单集成，难以培养核心技术；

而更致命的是国外厂商具备明显的先发优势，他们早已锁定各行业大客户，深度绑定，一旦合作，基本难以替代。

由此，大量国内企业只能在国际厂商残留的“缝隙”中，展开激烈价格战。在份额占比不到10%的低端市场里，国内厂商用低价换取数量，将整个赛道变成一片红海。“在这个环境下，一些厂商用低质量产品拉低了赛道，改变了客户对价格的认知，也给国产机器人贴上了标签”，曹宇男说道。

而到了协作机器人这里，情况明显不同：

“首先，整个行业还在客户训导阶段，初期规模尚未完全打开。以UR为代表的国际厂商，本身也受制于高成本的约束，尚未在全球大规模放量。因此留给国内厂商的机会还有很多”，曹宇男说道。

“其次，我们与国外的技术差距并非不可超越，国外厂商量产协作机器人，也不过是最近5年时间的事。”谈到技术，曹宇男信心满满，“艾利特的团队在机器人控制技术上积累了17年，已达到行业领先水平，我们有信心追上行业第一，甚至实现超越”。当前，除了减速机，如控制系统、伺服电机等最核心部件，艾利特均能实现自研自产。

高技术壁垒，又让这片蓝海竞争格局趋于稳定。由减速机、电机等核心部件构成的关节模组，不仅集成度高，还需具备极高的稳定性、安全性。仅行业安全安规标准就高达17项，要一一满足，并非易事。曹宇男说，“这一技术壁垒，挡住了很多想要做集成、拼价格的厂商”。

市场空间广阔，更兼技术硬实力支撑，艾利特愈加坚定地看好协作机器人发展前景。自2019年起，艾利特大力调转航向，不再生产工业机器人，而是全力押注协作机器人赛道。“我们希望成为行业标杆”，曹宇男如是描绘近期目标。

孤注一掷者必然要面临质疑。不能否认的是，协作机器人行业发展缓于预期。巴克莱银行曾在2015年预测，到2020年，整个协作机器人市场可达到15万台，2025年达到70万台。但截止2019年，全球销量仅3万台。为何发展不及预期？艾利特的全力押注，胜败几何？

“产品力”是成长关键

“协作机器人发展之所以缓于预期，我认为最核心的因素是‘产品力’与价格之间出现了鸿沟”。曹宇男给出了独到的见解。“‘产品力’不仅包括稳定性、精确度等技术指标，还包括功能覆盖率等一系列衡量产品性能的综合维度”。

如UR这般掌握最先进技术的厂商，产品力领先，却因为昂贵的成本，难以在价格敏感的中小企业中打开市场，一年销量1万台左右。而对国内厂商而言，其产品尽管廉价，但产品力严重不足，难以真正满足需求。目前国内销量第一的协作机器人，价格不过UR的一半，销量却也不到UR全球销量的十分之一，这充分说明，低价战术无法获得市场。

“国内厂商的首要任务是打造出‘好用’而非‘便宜’的产品，获得标杆客户认可。当规模提升之后，降价空间自然会增大”，曹宇男看得很长远，“UR产业链部署在北欧，因而受高成本掣肘严重，未来不排除会将生产线制程搬至低成本国。到那时，没有技术实力的国产厂商将无法生存”。

因此，艾利特当前发展核心，便是全力培育“产品力”：

一方面，它充分关注细节，在力度感知、运动控制等技术上向UR看齐。在打造最新系列产品的操作平台时，艾利特创新地使用了工程师的“通用语言”——Python脚本，以帮助代理商和集成商在其平台上以更低成本开发多功能；

另一方面，它敢于拓展行业顶部的用户，接受苛刻标准的考验。目前，艾利特已获得富士康、闻泰电子、长江电子、长城汽车、TCL、欧菲光、舜宇光学、国电富通等多行业标杆客户认可。2020年艾利特协作机器人出货量同比2019年将实现近10倍增长。即将于今年9月发布的“CS”系列产品，承载了艾利特十几年来对协作机器人的深刻理解：

（图片来源：艾利特官网）

在硬件方面，它采用了全新的轴承支撑结构和爆炸系统，在重复定位精度、载重等方面更精进；

在软件方面，它进行了更全面的改革。用兼容Python的脚本语言与更直观、简化的编程界面，CS机器人开发难度大大降低，缩短了后续集成时间。在操作界面上，仅需6-10分钟，其单关节就可被替代，大幅节约了后期维修成本。

CS产品的良好前景，不仅依赖于艾利特自身的努力，还需要生态伙伴共同成长。他们能结合下游需求，进一步在CS操作平台上开发多功能，对艾利特的发展亦至关重要。谈到对CS的期许，曹宇男说道，“如梅卡曼德、库伯特等负责视觉开发的生态伙伴正逐渐成长壮大，亦有利于CS系列渗透到细分领域，成为艾利特里程碑式产品”。

谈到更远的愿景时，曹宇男踌躇满志。他希望能打造真正具备“产品力”的协作机器人，将开放操作平台塑造成属于机器人的“iOS系统”。“当这一愿景实现之时，协作机器人将被重新定义，成为如苹果手机、特斯拉一般划时代的产品。”

作为新兴技术，协作机器人的兴起不可避免地伴随着质疑声。艾利特作为这个赛道的坚定践行者，尽管才成立四年，还面临着打开国内市场、追赶国际一流技术水准的重重挑战，但凭全力以赴的专注，它已成为国内少数掌握核心技术的佼佼者。协作机器人的广阔前景正逐渐被验证，如艾利特这般敢于全力押注者，将享受行业丰收之时最甜蜜的果实。

本文来源于亿欧，原创文章，作者：黄依婷。