近年來(lái)，協(xié)作機(jī)器人在工業(yè)機(jī)器人領(lǐng)域表現(xiàn)亮眼，未來(lái)空間廣闊。IFR數(shù)據(jù)顯示，全球協(xié)作機(jī)器人新增裝機(jī)量大幅增長(zhǎng)，與全球工業(yè)機(jī)器人新增裝機(jī)量整體負(fù)增長(zhǎng)形成鮮明對(duì)比。與此同時(shí)，我國(guó)協(xié)作機(jī)器人下游應(yīng)用市場(chǎng)認(rèn)可度不斷提升，已成為全球市場(chǎng)的重要引擎，涌現(xiàn)出了一批高成長(zhǎng)性的協(xié)作機(jī)器人頭部企業(yè)，初步具備搶抓全球協(xié)作機(jī)器人發(fā)展賽道的競(jìng)爭(zhēng)能力。2021年12月，我國(guó)發(fā)布的《“十四五”機(jī)器人產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)劃》提出，要“研制面向3C、汽車零部件等領(lǐng)域的大負(fù)載、輕型、柔性、雙臂、移動(dòng)等協(xié)作機(jī)器人”。賽迪研究院先進(jìn)制造業(yè)研究中心認(rèn)為，我國(guó)應(yīng)抓住機(jī)遇，以協(xié)作機(jī)器人為突破口，實(shí)現(xiàn)我國(guó)機(jī)器人產(chǎn)業(yè)從跟跑到并跑、領(lǐng)跑的跨越。
一、協(xié)作機(jī)器人發(fā)展進(jìn)入“新賽道”
產(chǎn)品新：相比傳統(tǒng)工業(yè)機(jī)器人，協(xié)作機(jī)器人突破“圍欄式”操作可以與人類近距離互動(dòng)。協(xié)作機(jī)器人因融合了表面力感知能力、關(guān)節(jié)力矩傳感器、電流估算力反饋模型、3D視覺(jué)等技術(shù)，具有更加安全、易用、靈活等特點(diǎn)。隨著力傳感器、激光雷達(dá)、3D視覺(jué)等傳感器的深度成熟應(yīng)用，對(duì)周邊環(huán)境的感知更加全面，以及深度學(xué)習(xí)、腦機(jī)接口、語(yǔ)音交互等技術(shù)的融合，也促使協(xié)作機(jī)器人可以更友好地做出及時(shí)反應(yīng)、自主規(guī)劃、軌跡優(yōu)化等決策。比如，深圳大族機(jī)器人的MAiRA協(xié)作機(jī)器人，高度集成了全新型的傳感器，控制系統(tǒng)和應(yīng)用中實(shí)現(xiàn)了視覺(jué)控制、語(yǔ)音控制、大腦感知的智能集成，對(duì)用戶來(lái)說(shuō)更具安全性、易用性和交互性。
▲資料來(lái)源：賽迪先進(jìn)制造業(yè)研究中心整理
場(chǎng)景廣：協(xié)作機(jī)器人廣泛應(yīng)用于工業(yè)和服務(wù)行業(yè)的細(xì)分場(chǎng)景，空間部署可以更加小規(guī)模和定制化。協(xié)作機(jī)器人可與人類共享工作空間，在工業(yè)領(lǐng)域的上下料、搬運(yùn)、裝配、噴涂、焊接、打磨、識(shí)別、檢測(cè)等諸多工序場(chǎng)景中，實(shí)現(xiàn)小規(guī)模、定制化的機(jī)器人部署，助力智能化、柔性化生產(chǎn)。比如，北京珞石的xMate協(xié)作機(jī)器人采用高動(dòng)態(tài)力控技術(shù)，具備安全性、優(yōu)異的運(yùn)動(dòng)性能及柔順力控能力，易于安裝部署，已經(jīng)在汽車及零部件的裝配、擰緊、打磨、檢測(cè)和自動(dòng)充電等多個(gè)場(chǎng)景中應(yīng)用。在服務(wù)領(lǐng)域的餐飲服務(wù)、醫(yī)療手術(shù)、助殘養(yǎng)老、家用服務(wù)、公共服務(wù)、無(wú)人零售等場(chǎng)景中，協(xié)作機(jī)器人能更好地感知環(huán)境和人的行為，進(jìn)而保障在人類安全的情況下更友好地實(shí)現(xiàn)人機(jī)交互。此外，搭載AGV、AMR等，可使協(xié)作機(jī)器人兼具“手腳”功能，既可實(shí)現(xiàn)單機(jī)在不同工作站之間的任務(wù)切換，也可實(shí)現(xiàn)機(jī)器群之間的任務(wù)協(xié)同，極大地拓展了協(xié)作機(jī)器人應(yīng)用邊界。
投資熱：協(xié)作機(jī)器人企業(yè)迎來(lái)融資熱潮，進(jìn)入規(guī)模擴(kuò)張期。協(xié)作機(jī)器人具有可快速部署、簡(jiǎn)單易用和應(yīng)用范圍廣等優(yōu)勢(shì)，發(fā)展前景良好。從融資情況看，國(guó)外多家協(xié)作機(jī)器人企業(yè)已連續(xù)多次獲得融資，比如韓國(guó)紐祿美卡(Neuromeka)2021年宣布已完成140億韓元(約8000萬(wàn)人民幣)的D輪融資，至此共獲得410億韓元(約2.3億人民幣)的融資。據(jù)公開信息，近幾年國(guó)內(nèi)新成立的協(xié)作機(jī)器人企業(yè)也連續(xù)獲得多輪融資，僅2021年就有節(jié)卡、珞石、遨博、艾利特、思靈等多家企業(yè)獲得兩輪融資，企業(yè)估值水平明顯上升。多數(shù)企業(yè)獲得融資后在技術(shù)迭代、生產(chǎn)基地布局等方面都有所部署，助力企業(yè)生產(chǎn)能力增長(zhǎng)，不斷搶占市場(chǎng)份額。
二、我國(guó)已初步具備搶抓協(xié)作機(jī)器人發(fā)展賽道的能力
自主品牌企業(yè)產(chǎn)品更新迭代速度快。從起步時(shí)間看，自2008年丹麥優(yōu)傲發(fā)布全球第一款商用協(xié)作機(jī)器人產(chǎn)品后，我國(guó)企業(yè)快速跟進(jìn)，于2015年前后發(fā)布商業(yè)化產(chǎn)品，且國(guó)內(nèi)企業(yè)研發(fā)和商業(yè)化產(chǎn)品的迭代速度明顯快于國(guó)外。從技術(shù)路線看，當(dāng)前國(guó)內(nèi)外協(xié)作機(jī)器人主流技術(shù)路徑主要分為關(guān)節(jié)電流環(huán)和關(guān)節(jié)扭矩傳感器兩種。其中，基于關(guān)節(jié)扭矩傳感器的產(chǎn)品成本相對(duì)較高。國(guó)產(chǎn)協(xié)作機(jī)器人企業(yè)目前主流方案是基于關(guān)節(jié)電流環(huán)，但也有部分本土創(chuàng)新企業(yè)實(shí)現(xiàn)了關(guān)節(jié)扭矩傳感器技術(shù)的突破。總體來(lái)看，自主品牌協(xié)作機(jī)器人企業(yè)在技術(shù)路線上與海外龍頭企業(yè)基本處于并跑狀態(tài)。
▲資料來(lái)源：賽迪先進(jìn)制造業(yè)研究中心整理
部分技術(shù)和產(chǎn)品處于國(guó)際先進(jìn)水平。一方面，協(xié)作機(jī)器人的核心零部件國(guó)產(chǎn)化配套水平不斷提升。與傳統(tǒng)工業(yè)機(jī)器人一樣，協(xié)作機(jī)器人具有減速器、伺服系統(tǒng)、控制器三大核心零部件。國(guó)內(nèi)協(xié)作機(jī)器人整機(jī)成本大幅下降，性價(jià)比較高，目前3-5KG的輕負(fù)載產(chǎn)品市場(chǎng)價(jià)在6-15萬(wàn)元/臺(tái)左右，這得益于核心零部件國(guó)產(chǎn)配套水平的快速提升。比如，輕負(fù)載協(xié)作機(jī)器人的諧波減速器基本實(shí)現(xiàn)國(guó)產(chǎn)配套，與國(guó)外減速器相比成本下降超過(guò)1/3。另一方面，協(xié)作機(jī)器人還包含智能傳感、驅(qū)控和機(jī)電一體化、機(jī)器視覺(jué)等核心技術(shù)，部分國(guó)內(nèi)企業(yè)在傳感器、算法、控制系統(tǒng)、機(jī)器視覺(jué)等方面已實(shí)現(xiàn)自研，技術(shù)領(lǐng)先，企業(yè)綜合競(jìng)爭(zhēng)力較強(qiáng)。
自主品牌協(xié)作機(jī)器人市場(chǎng)認(rèn)可度提升。協(xié)作機(jī)器人“人機(jī)協(xié)作”的理念顛覆了傳統(tǒng)的“機(jī)器換人”，在工業(yè)和服務(wù)領(lǐng)域的新產(chǎn)品、新業(yè)態(tài)百花齊放，可挖潛空間巨大。目前，自主品牌協(xié)作機(jī)器人在汽車、電子、機(jī)械等已形成較大應(yīng)用規(guī)模的領(lǐng)域，在農(nóng)業(yè)、醫(yī)療康復(fù)、養(yǎng)老助殘等形成初步應(yīng)用和潛在需求的新興領(lǐng)域，在鈑金、鑄造等特定細(xì)分場(chǎng)景以及焊接、噴涂、搬運(yùn)等環(huán)節(jié)，均實(shí)現(xiàn)了一定規(guī)模的應(yīng)用，并不斷獲得國(guó)內(nèi)外客戶認(rèn)可。比如，根據(jù)公開信息，2021年4月節(jié)卡機(jī)器人宣布，其已成為豐田汽車協(xié)作機(jī)器人領(lǐng)域全球唯一的供應(yīng)商，并且也是本田、大眾、上汽等車企的協(xié)作機(jī)器人供應(yīng)商;遨博系列協(xié)作機(jī)器人產(chǎn)量突破萬(wàn)臺(tái)，不僅在汽車、電子等工業(yè)細(xì)分場(chǎng)景實(shí)現(xiàn)規(guī)?；瘧?yīng)用，同時(shí)，果蔬采摘機(jī)器人在國(guó)內(nèi)多個(gè)農(nóng)業(yè)園也得到大批量應(yīng)用，按摩理療機(jī)器人銷量已破千臺(tái)。
三、幾點(diǎn)建議
目前，自主品牌協(xié)作機(jī)器人企業(yè)發(fā)展仍面臨不少問(wèn)題，比如，核心零部件與國(guó)際領(lǐng)先水平有明顯差距;場(chǎng)景方向設(shè)想多，但落地速度不盡如人意;企業(yè)快速涌現(xiàn)，但產(chǎn)業(yè)生態(tài)尚未形成等。以上種種，亟需從核心零部件和前沿技術(shù)、場(chǎng)景開發(fā)開放、生態(tài)體系培育等方面加快布局進(jìn)行解決。
加快機(jī)器人核心零部件新興前沿技術(shù)攻關(guān)。一方面，在高精度減速器、機(jī)器人專用芯片、高精度編碼器、工業(yè)設(shè)計(jì)軟件等領(lǐng)域，持續(xù)加大研發(fā)投入力度，通過(guò)“揭榜掛帥”等形式開展聯(lián)合攻關(guān)，重點(diǎn)支持中下游龍頭企業(yè)開展創(chuàng)新成果的產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用;在諧波減速器、控制系統(tǒng)、伺服系統(tǒng)等已經(jīng)部分實(shí)現(xiàn)國(guó)產(chǎn)化應(yīng)用的領(lǐng)域，對(duì)標(biāo)國(guó)際先進(jìn)，加強(qiáng)產(chǎn)品的檢測(cè)認(rèn)證能力，提高產(chǎn)品性能水平。另一方面，前瞻布局人工智能、類腦科學(xué)、機(jī)器視覺(jué)、柔性技術(shù)等前沿技術(shù)，加快新興前沿技術(shù)與機(jī)器人技術(shù)的融合，以更好地實(shí)現(xiàn)協(xié)作機(jī)器人的感知、決策、交互、行為、安全等人機(jī)共融能力。
推動(dòng)協(xié)作機(jī)器人應(yīng)用場(chǎng)景的試點(diǎn)示范。在政府層面，應(yīng)發(fā)揮好“鏈接者”、“使用者”的作用;在企業(yè)層面，協(xié)作機(jī)器人企業(yè)應(yīng)利用好貼近市場(chǎng)的天然優(yōu)勢(shì)，在工藝積累、售后服務(wù)方面多下功夫。建議將協(xié)作機(jī)器人應(yīng)用納入各地?cái)?shù)字化車間、智能工廠建設(shè)指南中，鼓勵(lì)智能制造系統(tǒng)解決方案供應(yīng)商開發(fā)融合協(xié)作機(jī)器人和其他智能裝備的整體解決方案。在服務(wù)業(yè)領(lǐng)域，拓展公共服務(wù)、教育培訓(xùn)、商業(yè)服務(wù)、醫(yī)療康復(fù)和養(yǎng)老助殘等領(lǐng)域的應(yīng)用市場(chǎng)，推動(dòng)將協(xié)作機(jī)器人納入政府采購(gòu)目錄，納入教育技術(shù)裝備目錄，納入創(chuàng)新醫(yī)療器械管理目錄，促進(jìn)應(yīng)用方與機(jī)器人企業(yè)的對(duì)接合作。
構(gòu)建完善協(xié)作機(jī)器人產(chǎn)業(yè)生態(tài)體系。在現(xiàn)階段，協(xié)作機(jī)器人企業(yè)依然面臨應(yīng)用開發(fā)、高端人才、產(chǎn)業(yè)鏈配套等方面的難題。一方面，要重點(diǎn)支持龍頭企業(yè)構(gòu)建平臺(tái)化、標(biāo)準(zhǔn)化的開源機(jī)器人操作系統(tǒng)，引導(dǎo)各行業(yè)依托操作系統(tǒng)進(jìn)行應(yīng)用開發(fā)，豐富系統(tǒng)生態(tài)。另一方面，鼓勵(lì)和支持高校、科研院所、職校與企業(yè)聯(lián)合共建協(xié)作機(jī)器人產(chǎn)業(yè)人才實(shí)訓(xùn)基地，通過(guò)項(xiàng)目合作、定向委托、技能大賽等形式，完善協(xié)作機(jī)器人人才培養(yǎng)體系?？傊?，協(xié)作機(jī)器人發(fā)展既需要傳統(tǒng)機(jī)器人產(chǎn)業(yè)鏈配套，也需要新型零部件供應(yīng)鏈支撐，需整合產(chǎn)學(xué)研各方資源優(yōu)化協(xié)作機(jī)器人供應(yīng)鏈生態(tài)體系。(作者丨賽迪智庫(kù))
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