近年來，協(xié)作機器人在工業(yè)機器人領(lǐng)域表現(xiàn)亮眼，未來空間廣闊。IFR數(shù)據(jù)顯示，全球協(xié)作機器人新增裝機量大幅增長，與全球工業(yè)機器人新增裝機量整體負增長形成鮮明對比。與此同時，我國協(xié)作機器人下游應用市場認可度不斷提升，已成為全球市場的重要引擎，涌現(xiàn)出了一批高成長性的協(xié)作機器人頭部企業(yè)，初步具備搶占全球協(xié)作機器人發(fā)展賽道的競爭能力。2021年12月，我國發(fā)布的《“十四五”機器人產(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)域的大負載、輕型、柔性、雙臂、移動等協(xié)作機器人”。
我國應抓住機遇，以協(xié)作機器人為突破口，實現(xiàn)我國機器人產(chǎn)業(yè)從跟跑到并跑、領(lǐng)跑的跨越。
協(xié)作機器人發(fā)展進入新賽道
產(chǎn)品新。相比傳統(tǒng)工業(yè)機器人，協(xié)作機器人突破“圍欄式”操作可以與人類近距離互動。協(xié)作機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視覺等技術(shù)，具有更加安全、易用、靈活等特點。隨著力傳感器、激光雷達、3D視覺等傳感器的深度成熟應用，對周邊環(huán)境的感知更加全面。深度學習、腦機接口、語音交互等技術(shù)的融合，也促使協(xié)作機器人可以更友好地做出及時反應、自主規(guī)劃、軌跡優(yōu)化等決策。比如，深圳大族機器人的MAiRA協(xié)作機器人，高度集成了全新型的傳感器，控制系統(tǒng)和應用中實現(xiàn)了視覺控制、語音控制、大腦感知的智能集成，對用戶來說更具安全性、易用性和交互性。
場景廣。協(xié)作機器人廣泛應用于工業(yè)和服務行業(yè)的細分場景，空間部署可以更加小規(guī)模和定制化。協(xié)作機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、裝配、噴涂、焊接、打磨、識別、檢測等諸多工序場景中，實現(xiàn)小規(guī)模、定制化的機器人部署，助力智能化、柔性化生產(chǎn)。比如，北京珞石的xMate協(xié)作機器人采用高動態(tài)力控技術(shù)，具備安全性、優(yōu)異的運動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、檢測和自動充電等多個場景中應用。在服務領(lǐng)域的餐飲服務、醫(yī)療手術(shù)、助殘養(yǎng)老、家用服務、公共服務、無人零售等場景中，協(xié)作機器人能更好地感知環(huán)境和人的行為，進而保障在人類安全的情況下更友好地實現(xiàn)人機交互。此外，搭載AGV、AMR等，可使協(xié)作機器人兼具“手腳”功能，既可實現(xiàn)單機在不同工作站之間的任務切換，也可實現(xiàn)機器群之間的任務協(xié)同，極大地拓展了協(xié)作機器人應用邊界。
投資熱。協(xié)作機器人企業(yè)迎來融資熱潮，進入規(guī)模擴張期。協(xié)作機器人具有可快速部署、簡單易用和應用范圍廣等優(yōu)勢，發(fā)展前景良好。從融資情況看，國外多家協(xié)作機器人企業(yè)已連續(xù)多次獲得融資，比如韓國紐祿美卡(Neuromeka)2021年宣布已完成140億韓元(約 8000萬元人民幣)的D輪融資，至此共獲得410億韓元(約2.3 億元人民幣)的融資。據(jù)公開信息，近幾年國內(nèi)新成立的協(xié)作機器人企業(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，不斷搶占市場份額。
我國已初步具備搶抓協(xié)作機器人發(fā)展賽道的能力
自主品牌企業(yè)產(chǎn)品更新迭代速度快。從起步時間看，自2008年丹麥優(yōu)傲發(fā)布全球第一款商用協(xié)作機器人產(chǎn)品后，我國企業(yè)快速跟進，于2015年前后發(fā)布商業(yè)化產(chǎn)品。從技術(shù)路線看，當前國內(nèi)外協(xié)作機器人主流技術(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)品成本相對較高。國產(chǎn)協(xié)作機器人企業(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)實現(xiàn)了關(guān)節(jié)扭矩傳感器技術(shù)的突破。總體來看，自主品牌協(xié)作機器人企業(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)。
部分技術(shù)和產(chǎn)品處于國際先進水平。一方面，協(xié)作機器人的核心零部件本土化配套水平不斷提升。與傳統(tǒng)工業(yè)機器人一樣，協(xié)作機器人具有減速器、伺服系統(tǒng)、控制器三大核心零部件。國內(nèi)協(xié)作機器人整機成本大幅下降，性價比較高，目前3~5kg的輕負載產(chǎn)品市場價在6萬元/臺~15萬元/臺左右，這得益于核心零部件本土配套水平的快速提升。比如，輕負載協(xié)作機器人的諧波減速器基本實現(xiàn)國產(chǎn)配套，與國外減速器相比成本下降超過1/3。另一方面，協(xié)作機器人還包含智能傳感、驅(qū)控和機電一體化、機器視覺等核心技術(shù)，部分國內(nèi)企業(yè)在傳感器、算法、控制系統(tǒng)、機器視覺等方面已實現(xiàn)自研，技術(shù)領(lǐng)先，企業(yè)綜合競爭力較強。自主品牌協(xié)作機器人市場認可度提升。協(xié)作機器人“人機協(xié)作”的理念顛覆了傳統(tǒng)的“機器換人”，在工業(yè)和服務領(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)作機器人在汽車、電子、機械等已形成較大的應用規(guī)模，并且在農(nóng)業(yè)、醫(yī)療康復、養(yǎng)老助殘等形成初步應用和潛在需求的新興領(lǐng)域，在鈑金、鑄造等特定細分場景以及焊接、噴涂、搬運等環(huán)節(jié)，均實現(xiàn)了一定規(guī)模的應用，并不斷獲得國內(nèi)外客戶認可。比如，根據(jù)公開信息，2021年4月，節(jié)卡機器人宣布，其已成為豐田汽車協(xié)作機器人領(lǐng)域全球唯一的供應商，并且也是本田、大眾、上汽等車企的協(xié)作機器人供應商；遨博系列協(xié)作機器人產(chǎn)量突破萬臺，不僅在汽車、電子等工業(yè)細分場景實現(xiàn)規(guī)模化應用，同時，其研制生產(chǎn)的果蔬采摘機器人在國內(nèi)多個農(nóng)業(yè)園也得到大批量應用，按摩理療機器人銷量已破千臺。
從三方面發(fā)力加快機器人產(chǎn)業(yè)發(fā)展
目前，自主品牌協(xié)作機器人企業(yè)發(fā)展仍面臨不少問題，比如，核心零部件與國際領(lǐng)先水平有明顯差距；場景方向設(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，亟須從核心零部件和前沿技術(shù)、場景開發(fā)開放、生態(tài)體系培育等方面加快布局進行解決。
加快機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、機器人專用芯片、高精度編碼器、工業(yè)設(shè)計軟件等領(lǐng)域，持續(xù)加大研發(fā)投入力度，通過“揭榜掛帥”等形式開展聯(lián)合攻關(guān)，重點支持中下游龍頭企業(yè)開展創(chuàng)新成果的產(chǎn)業(yè)化應用；在諧波減速器、控制系統(tǒng)、伺服系統(tǒng)等已經(jīng)部分實現(xiàn)本土化應用的領(lǐng)域，對標國際先進，加強產(chǎn)品的檢測認證能力，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、機器視覺、柔性技術(shù)等前沿技術(shù)，加快新興前沿技術(shù)與機器人技術(shù)的融合，以更好地實現(xiàn)協(xié)作機器人的感知、決策、交互、行為、安全等人機共融能力。
推動協(xié)作機器人應用場景的試點示范。在政府層面，應發(fā)揮好“鏈接者”“使用者”的作用；在企業(yè)層面，協(xié)作機器人企業(yè)應利用好貼近市場的天然優(yōu)勢，在工藝積累、售后服務方面多下功夫。建議將協(xié)作機器人應用納入各地數(shù)字化車間、智能工廠建設(shè)指南中，鼓勵智能制造系統(tǒng)解決方案供應商開發(fā)融合協(xié)作機器人和其他智能裝備的整體解決方案。在服務業(yè)領(lǐng)域，拓展公共服務、教育培訓、商業(yè)服務、醫(yī)療康復和養(yǎng)老助殘等領(lǐng)域的應用市場，推動將協(xié)作機器人納入政府采購目錄、教育技術(shù)裝備目錄、創(chuàng)新醫(yī)療器械管理目錄，促進應用方與機器人企業(yè)的對接合作。
構(gòu)建完善協(xié)作機器人產(chǎn)業(yè)生態(tài)體系。在現(xiàn)階段，協(xié)作機器人企業(yè)依然面臨應用開發(fā)、高端人才、產(chǎn)業(yè)鏈配套等方面的難題。一方面，要重點支持龍頭企業(yè)構(gòu)建平臺化、標準化的開源機器人操作系統(tǒng)，引導各行業(yè)依托操作系統(tǒng)進行應用開發(fā)，豐富系統(tǒng)生態(tài)。另一方面，鼓勵和支持高校、科研院所、職校與企業(yè)聯(lián)合共建協(xié)作機器人產(chǎn)業(yè)人才實訓基地，通過項目合作、定向委托、技能大賽等形式，完善協(xié)作機器人人才培養(yǎng)體系?？傊?，協(xié)作機器人發(fā)展既需要傳統(tǒng)機器人產(chǎn)業(yè)鏈配套，也需要新型零部件供應鏈支撐，需整合產(chǎn)學研各方資源優(yōu)化協(xié)作機器人供應鏈生態(tài)體系。
