2022中国协作机器人市场与应用趋势分析

器人品类，因其从设计之初就考虑了降低伤害风险、能安全地与人类进行直接交互和接触，具有轻量化、灵活性高、安全可靠、简单易上手、便于编程和部署、支持柔性化生产等特点，市场一直保持着高速增长的态势，是近年来增长最快且备受投资机构青睐的工业机器人细分市场之一。协作机器人可广泛应用于汽车及零部件、3C电子、半导体、新能源、品饮料、医药、金属加工等行业，完成诸如设备维护、抓取和放置、上下料、工序间转运、螺丝锁本文将简要回顾协作机器人发展历程，并对中国协作机器人市场现状、应用特点及发展趋势进行分顾名思义，协作机器人是指被设计成可以在协作区域（机器人和人类可以同时工作的区域）内与人◉在安全性方面，传统的工业机器人需要安装在防护围伤害，但这也极大地限制了工业机器人的应用效果。而协作机器人设计的初衷就是为了提高机器人的安全性，降低机器人在生产过程中对人带来伤害的风险，将人的认知能力与机器人的效率结合在一起。为了实现人机协作的安全性，协作机器人一般采用轻量化设计，例如轻巧的体型、应用内骨骼设计方式等限制运行速度和电机功率；应用力矩传感器、安全皮肤、碰撞检测等技术和方式，能够感知周围的环境，并根据环境的变化改变自身动作行为，可以在特定区域内安全地与人进行直接◉在易用性方面，协作机器人通过拖拽示教、求。即使无编程经验的操作人员也能非常容易地对协作机器人进行编程与调试。而早期的工业人，通常都需要专业人员使用专业的机器人仿真与编程软件进行仿真、模拟，定位调试与校准，编◉在灵活性方面，传统的工业机器人多为固定式机器人轻便小巧，安装快捷，不仅能在狭小的空间中工作，而且轻量化、模块化，高集成度的设计也使其易拆卸、易转运，能够重新部署在多个应用中，且耗时较短、无需改动布局。而且，协作机器人可与移动机器人组合，形成移动协作机器人，实现更大的作业范围，满足更多复杂应用场景的器人运行速度较慢、重复精度较低，负载也较小。在运行速度方面，由于协作机器人须确保安全性，其电机需要兼顾安全保护的功能，因此协作机器人的运行速度较慢，通常只有传统工业机器人的三分之一到二分之一。对于一些优先追求速度的应用场景，协作机器人可能并不能很好地胜任这些任务。在精度方面，由于多轴灵活性的需求及自身的重量限制，协作机器人在运行结束后容易出现一定的抖动情况。虽然近年来各大协作机器人厂商都在不断提升精度，但是重复精度与传统工业2023年4月17日-28日，e-works数字化企业网时隔三年再次组织第十二届然而，协作机器人市场发展并非一帆风顺，例如曾经红极一时的Rethink公司，就于20机器人应用的需求不断攀升等因素的驱动之下，工业机器人产销量与市场规模不断扩大，工业机器人密度也不断提升。而在国内工业机器人市场发展整体向好，产销量、市场规模及密度节节攀升的同时，作为垂直细分领域的协作机器人市场，也同样保持着良好的发展态势，不仅市场规模持续扩在销量及市场规模方面，高工机器人产业研究所（GGII）发布的数据显示，注：上述数据不包含桌面型协作机械臂图22016-2021年中国协作机器人市场规模数据来源：高结合历年销量及市场规模情况，以及协作机器人市场主要厂商公布的2022年成绩单及其对2023年的市场预期进行分析，2022年中国协作机器人销量及市场规模或将继续保持增长，且这一①协作机器人适应了柔性自动化以及生产设备安全性需求。制造业的生产制造模式正模化向多品种、小批量转变，这要求生产制造更加柔性化，同时对生产设备安全性的需求进一步提高。协作机器人安全可靠、安装快捷，且能灵活部署，有效满足了柔性自动化以及生产设备安全性②协作机器人价格持续走低，导入门槛不断降低，更有不少协作机器人厂商推出经济③与传统工业机器人相比，协作机器人部署成本低，且投资回报期短，应用端对协作④疫情加速制造业转型升级步伐，企业对于智能制造、人机协同、柔性化制造的转型2.入局者众多，协作机器人市场“百花齐放”在市场竞争格局方面，根据e-works不完全统计，目前全球范围内的协作机器人厂商已家。其中，国际厂商达到36家，这些国际厂商绝大多数都活跃于中国市场；国产本土厂商达是工业机器人核心零部件厂商，比如，机器人控制系统厂商成都卡诺普推出了CRP-RC08-0都已跨界进入工业机器人领域，并推出协作机器人产品。其中，大族激光旗下的大族机器人成立于2017年，目前已形成了包括Elfin系列协作机器人、升级根据总部所处地域的不同，也可将这些中国协作机器人市场的入局者，分为欧美系、日韩系和国产分知识产权）、意大利柯马、美国BrooksAutomatio科、安川、川崎、三菱电机、电装、爱普生、欧姆龙以及韩国的纽禄美卡、斗山机器人、韩华机器从投融资市场来看，近年来，协作机器人领域投融资持续火热，融资规模持续扩大。在资本的持续值得一提的是，2022年全年协作机器人领域亿元级融资事件表现活跃，亿元人民币以件达到9起。其中，镁加科技宣布于2022年6月完成约3亿美元C轮融资，以及节卡机器人于2022年而且，部分协作机器人厂商已于近期启动上市程序。其中，活跃于中国市场的韩国协作机纽禄美卡（Neuromeka）已于2022年11月成功在韩国柯协作机器人扫除了人机协作的障碍，让机器人彻底摆脱围栏的束缚，凭其开创性的产品性能和广泛山机器人（DoosanRobotics）、纽分为多种类型。从结构上来看，既有单臂协作机器人，也有双臂协作机器人。与单臂协作机器人相比，双臂协作机器人具有更高的灵活性和可操作性，通过双臂协同作业，可完成单臂不便完成的任根据轴数分类，目前协作机器人主要可分为四轴协作机器人、六轴协作机器人以及七轴协作机器机器人，在具备协作机器人高精度、轻便、安全可靠、操作简便等优点的同时，也具有一定成本优势。比如，慧灵科技推出的四轴Z-Arm机械臂，作为协作型SCARA机器人，将SCARA机器人标，便于末端执行器到达特定的位置，可以更加灵活稳定地适应某些特殊工作环境。同时，冗余自此外，为了满足在更多场景的应用，协作机器人的种类也在不断丰富。比如，在产品负载方面，除越是能确保安全性与空间效率。因此，在产品负载方一方面，协作机器人厂商纷纷推出更大负载的协作机器人产品。比如，丹麦优傲机器人于2022年6月发布了有效载荷达20kg的工业协作机器人UR20。作为优傲首款面向下一代的工业协品，UR20的主要优势在于其在大幅提高了协作机器人有效负载的同时，保留了优傲机器人一直以来的灵活易用性、安全等特点，同时保持了高精度，其重复精度为±0.05mm，在点胶、焊接等高扭矩传感器获得全球安全认证最高等级，可实现精准安全的作业。此外，国产本土协作机器人厂商包括新松、珞石、遨博、达明、泰科智能等也都推出了负载20kg及以上的协作机器人如，新松于2023年2月发布的DUCO多可大负载协作另一方面，超轻负载的协作机器人也在崛起。近年来，有型桌面协作机器人。比如，ABB推出的Yumi单臂协作机器人近年来协作机器人厂商也纷纷推出更大负载和超轻负载的协作机器人产品，主要驱动因素在于适配更多的应用场景。协作机器人的负载与其应用场景紧密相关：轻负载协作机器人（有效负载3-7kg）多用于3C电子、医疗、新零售等行业；中大负载协载协作机器人（有效负载小于3kg）多用于分拣、点胶、涂胶、测试等场景。而且，推和超轻负载的协作机器人，也是部分协作机器人厂商的商业策略所在。虽然近年来中国乃至全球的协作机器人销量和市场规模不断扩大，但是，从整体来看，协作机器人的出货量和市场规模仍然不大，而且也面临着与小六轴机器人等机器人产品的竞争，因此协作机器人厂商需要通过推出更大及除了推出更大和更小负载的协作机器人产品，近年来协作机器人厂商场。优傲协作机器人和MiR自主移动机器人组成的复合机器人，依赖多重传感器安全系统并通过规划算法主动预测、识别路况，及时避障，从而实时微调行驶路线，完成各个工站的上下料和物料转优傲在中国市场首家提供“交钥匙”解决方案的合作伙伴——苏州拓德科技推出的了nCobot系列便捷地穿梭在指定位置之间执行抓取、码垛、检测、插入等丰富的指令，进一步丰富了机器人的应而成，它结合机械臂、移动机器人MAV、视觉系统、力控夹爪等取、搬运、装配、检测等功能应用，并根据客户现场使用环境匹配相应的调度系统，对接客户MES此外，包括库卡（Kuka）、发那科（Fanuc）、新松、节卡、遨博、越疆萃智造等厂商也都推出了移动协作机器人产品，能广泛应用于半导体、机床加工、3C电子、日化制造、电力、餐饮、物流等行业，用于完成不同工序间物料转运与上下料、物料分拣、餐饮和药品4.智能化技术加持，从“人机协作”迈向“人机共融”可定义为在同一空间内，充分利用人和机器人的差异性与互补性，通过人机个体间的融合、人机群当前，随着视觉技术、力控技术、人工智能等技术融入协作机器人产品之中，协作机器人的智能化比如，优傲机器人搭配力矩传感器，传感器通过向机器人发送力矩的数据径，机械抓手也因此有了如同人类的触觉感知，能够更理想地复制人类双手的动作和灵巧性，从而更好地执行产品验证和测试、精密及复杂性高的装配组装、表面抛光和打磨等精细作业任务。而大族机器人推出的“新一代多感知智能机器人助手”MAiRA，在安全性方面，自主研发的视觉、力矩、声控、触控等传感器，能够看、发生”的功能，可自动检测协作人的作业路径与距离，并智能进行降速、等待、避开、重构轨迹等友好反应，可有效避免伤害发生；在智能化方面，高度集成了新型传感器，并在控制系统和应用中实现人工智能集成，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、高灵敏安全检测等特性。据介绍，随着人工智能技术的快速发展，物联网、大数据、机器视觉、生物识机器人与现场工作人员安全共融的协作生产。集萃智造协作机器人突破了多模态传感器与碰撞检测近年来，随着协作机器人工艺包的持续开发，协作机器人能实现的应用已非常丰富。在工业制造领域，协作机器人的应用行业包括汽车及零部件、3C电子、半导体、新能源、化、化纤、食品饮料、医药、金属加工等行业，能够完成诸如设备维护、抓取和放置、上下料、工序间转运、螺丝锁付、装配、涂胶、喷涂、注塑、铆接、粘接、包装、码垛、抛光打磨、焊接、质量检测等工作。而且，由于具有安全易用，灵活智能等先天优势，协作机器人也打破了传统机器人应用场景的边界，从工业制造向商业服务、医疗健康、科研教育、农业养殖等领域快速拓展，在越来越多的场景中得到落地。比如，在新零售/餐饮，协作机器人可用于盲盒抓取、制作咖啡/冰淇淋/奶茶、制作油炸食品、调酒、无人取货、无接触配餐等。在医疗健康领域，协作机器人可用于艾灸、理疗、按摩、远程手术和辅助手术、康复训练、防疫检疫、试剂搬运及检测等。而且，在农此外，值得一提的是，协作机器人可在多种功能场景中快速切换，不仅支持人机协作，也支持多机器人协作方式，实现柔性化生产作业。比如，双协作机器人搭配，可共同完成螺丝拧紧、汽车白车当然，多机器人协作还有诸多应用，且并不仅局限于协作机器人之间，以及人的协作，也包括传统工业机器人之间的协作等。比如，安川机器人就曾展示过商用车白车身焊接及喷涂工位的多工业机器人协同应用等。在商用车白车身喷涂工位，安川机器人展示了利用喷涂机由于机器人系统的开发涉及硬件、软件、应用程序、传感器和接协作机器人产品品类，以满足多元化应用需求的同时，也在积极协同核心零部件、机器视觉、传感器、末端执行器、附件及软件、系统集成、AGV/AMR制造商等上下游企业，共同构生态圈，打造协作机器人软硬件生态体系、系统和解决方案，以实现协作机器人的即插即用、灵活能够使优傲机器人及其合作伙伴重点关注各自最擅长的领域，激发创造力，并尽可能提供极高质量的UR协作式机器人末端执行器和附加组件，使客户从中受益。目前，“U球范围内汇聚了包括末端工具组件、套装、软件及应用制造商、认证集成商和分销商等在内的件、附件和应用套装无缝搭配，即插即用。在中国，UR+生态也持续发展，如今提供超过230种组件产品，近20种应用套件，以及成熟的标准解决方案，这些生态产品覆盖焊接、码垛、机器看此外，其它国际厂商如库卡、斗山机器人等，国产本土协作机器人厂商如大族机器人、节卡机器人、珞石机器人、艾利特机器人、遨博机器人、越疆机器人、海默机器人、睿尔曼智能等，也都在跟进，纷纷联合产业链上下游企业，基于自身的协作机器人产品，构建协作机器人软硬件生态体近年来，国产本土协作机器人厂商成长迅速，主要以节卡机器人、大族机器人、越疆机器人、遨博机器人等为代表。公开报道显示，遨博机器人2022年度的产销量均超过万台。2022年11月，遨博机器人中标比亚迪公司700台“拧螺丝”协作机器人订单，这是协作机器人在全球新能源汽车产业首个批量订单。而且，遨博机器人还于2023年1月与比亚迪续机器人官网显示，目前其累计售出机器人已超过6.8万台。大族机器人和节卡机器人的出货量在中与此同时，得益于技术的不断突破与全球化品牌形象的建立，从国内市场开始逐步崛起的国产本土协作机器人厂商也积极走出国门，加速布局海外市场，“出海”队伍越来越庞大。目前，协作机器人出口的主要厂商有大族机器人、节卡机器人、越疆机器人、遨博机器人、达明机器人、新松、慧其中，大族机器人的产品已远销全球100多个国家和地区，并于2019年在德国斯图加特成立了子公国、墨西哥、保加利亚、西班牙、意大利等国家，参加当地有影响力的展会，展示其协作机器人系列产品及在各行业积累的成熟应用，以此来拓展国际市场。新松多可（DUCO）系列协作机产品通过了CE和SEMI认证，广泛应用于汽车、能源、半导体、3C、食品药品、教育科研等多个行中国作为全球最大、增长最快的工业机器人应用市场，市场空动力成本的持续上涨和有效劳动力不足问题凸显，以及制造企业柔性制造的需求增加，另一方面随着协作机器人的性价比的进一步提升，企业应用协作机器人的成本的进一步降低，以及协作机器人应用向医疗大健康、新零售、餐饮等领域的拓展，未来中国协作机器人市场将继续保持增长，销量高。GGII预测，