2013年中国协作机器人行业研究报告(一)零部件“受制于人”局面逐步缓解

(一)上游组件“被别人控制”的情况逐渐缓解

协作机器人的上游核心部件主要有中空直流电机、安全控制器、扭矩传感器、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研究所所长。]表示，机器人产业仍存在诸多瓶颈，涵盖核心零部件、芯片、软件、工艺、系统等多方面。尤其是在伺服电机、减速机和控制器三大核心部件中，国外厂商占据了近90%的市场份额。

近年来，随着国内厂商对技术研发的不断投入，国内协作机器人厂商的技术日趋成熟，部分核心部件正逐渐被国产厂商所取代。越来越多的协作机器人厂商开始尝试使用国产组件。其中不乏优傲机器人等国外厂家，大量采用国内厂家的绿色谐波减速器。同时，以大族机器人为代表的部分厂商凭借自身的技术积累，已经能够实现核心零部件的完全自主研发。总体而言，协作机器人核心部件国产化进程正在加快，

（二)中游本体和系统集成商数量增加

中游本体是指协作机器人本体和机械臂的制造。系统集成主要是指协同机器人本体与喷涂、上下料、装配等生产环节的集成应用。集成解决方案提供商主要是本体厂商。

随着2013年中国协作机器人产业的开放，以车身制造为主业的厂商数量不断增加。欧宝、大族机器人、捷卡等新兴车身厂商的布局，也吸引了新松等一大批传统机器人企业的加入。，目前，行业企业数量保持稳定增长态势。据高威咨询统计，2020年中国协作机器人厂商已达70多家，预计未来1-2年将突破100家。

(三)下游应用场景不断丰富

王希文认为，“不仅在工业领域，在人工智能驱动下，机器人还可以广泛应用于国防、医疗、农业、商业等领域，催生新业态和商业模式，引发产业结构发生深刻变化。” [王希文，《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，协作机器人凭借灵活、便捷、安全、高效等优势，创新应用模式不断涌现，应用场景日益多样化。

1.汽车制造

汽车玻璃胶合是汽车生产过程中非常重要的一环。胶合的质量会影响汽车的密封性能和粘接姿势。因此，为了获得良好的胶状，大部分主机厂都会选择机器人涂胶。但是，传统的工业机器人涂胶线，基于工厂安全的需要，生产线的所有设备都需要围护栏。该区域禁止操作人员进出，面积很大。它占用了生产线旁边的大量空间，并且只完成了一项工作。浪费场地资源，严重影响企业生产节奏。

华晨宝马汽车有限公司研究证明，[《人机协同机器人在汽车装配行业的应用与发展》，《精密制造与自动化》，2020年3月] -提到涂胶工艺，将完美解决以上问题，协作机器人部署在汽车涂胶车间，不仅占用空间小，而且操作人员可以在其工作区域内无安全问题地移动，放置协作机器人在执行粘合动作的同时。将需要上胶的新零件和已上胶的产品带走，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

螺丝锁紧是3C电子产品组装过程中不可缺少的环节。目前该工艺以人工为主，少数厂家使用3轴机械手进行螺丝锁紧和装配。从效果上看，前者耗时耗力，效率高。低，后者设备活动自由度小，不适合3C领域复杂的流水线装配任务，不能满足高效自动化生产的需要。国内厂商研发的协作机器人，可以以相同的精度和速度重复相同的动作数小时。平均工作效率比人工高200%，机械臂重复精度可保持在±0.01mm，

协作机器人应用于3C领域螺丝锁固

3.物流

随着工厂制造的日益复杂，自动化设备的柔性化程度也越来越高。相比AGV和机械臂功能单一，将两者融为一体的复合型移动协作机器人显然更令人满意。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，可自主规划大仓库货物运输路径，并可跟随人员移动辅助人员在小仓库提货。交付货物。

协同机器人实现精准物流配送

4.医疗

在人口老龄化和慢性病人群快速增长的情况下，传统的辅助医疗器械越来越不能满足现代医疗的需求。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广泛应用于医疗领域。[《协同机器人技术在脊柱微创手术中的临床应用与展望》，中华微创外科杂志，2020年9月。]

现代医学正朝着个性化、智能化方向发展。越来越多的医疗机器和人工智能技术被应用到医疗领域，帮助解决手术中的问题。当前，人工智能已成为新一轮科技革命的突破口和产业变革的核心驱动力。它已经从理论层面加速到各个行业和领域的具体应用场景。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。未来，智能协作机器人必将在医疗领域发挥“重要作用”。

协作机器人辅助远程医疗

四、出货量成倍增长，行业市场只是“百花齐放”

2008年是协作机器人产业发展的元年。优傲于当年推出全球首款协作机器人UR5，开启了协作机器人行业的大门。截止目前，协作机器人行业发展已历时13年，行业体量不断增加，行业竞争不断加剧。2021年是协作机器人向智能转变的元年。大族机器人于今年3月推出了全球首款真正意义上的智能协作机器人MAiRA，率先开启了智能协作机器人时代的大门。

（一)出货量创历史新高，2020 年超过 7,500 台

协作机器人市场普遍乐观。国际研究机构 Transparency Market Research 在 2017 年发布的报告中指出，“到 2024 年底，全球协作机器人市场价值将达到 950 亿美元，年均复合增长率达 30%” . 到 2025 年，协作机器人市场将增长到 115 亿美元。”

国内协作机器人市场发展如火如荼。2015-2017年，国内厂商纷纷进入协作机器人行业。大族机器人、欧博、新松机器人、珞石科技、捷卡等一大批先行者相继推出了首个协作机器人产品。5年来，实现了产品的升级换代，逐步形成了与国外厂商竞争的技术实力。

2016年国内协作机器人出货量约1714台，2017年达到3618台，同比增长一倍以上。未来三年，协作机器人出货量年年攀升，2020年出货量达到7514台，较2016年增长38倍3.，年均复合增长率在过去五年中高达45%。

图4：2016-2020年中国协作机器人出货趋势图

资料来源：米尔数据库OFweek产业研究中心整理

(二)协作机器人大赛新赛道即将开启

进入市场的企业越来越多，协作机器人行业的竞争水平也在不断加深。从现有的市场份额来看，以优傲为代表的较早企业在出货量方面具有一定的优势，但市场形势瞬息万变，尤其是技术的更新迭代带动了产品的不断升级。智能协作机器人即将成为协作机器人行业的新竞争。掌握智能协作机器人核心技术的厂商，在未来市场上将拥有更多话语权。

未来机器人会包含人工智能，没有人工智能的机器人就是机器。【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”】我们相信智能协作机器人将颠覆协作机器人行业现有的竞争格局。与传统的协作机器人相比，智能协作机器人更具优势。以安全性能为例，对比市面上流行的协作机器人产品，在碰撞检测方面，大部分协作机器人产品在与人接触后才停止运动。一方面，无法预测碰撞行为的发生，对工作人员仍存在一定的安全隐患。

智能协作机器人可以预测碰撞行为的发生，避免伤害事故的发生。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检测传感技术和智能传感器，可以看到、听到和感知外部环境，具有“预测碰撞行为的发生”。有效避免受伤。

智能协作机器人进行安全检测

五、MAiRA“横空出世”，协作机器人将进入智能时代

（一)协作机器人向智能化转型是大势所趋

目前，协作机器人需要在后台按照预设程序实现操作，其操作精度完全取决于核心部件的控制精度。更改任务时，需要手动重置机械臂的运动轨迹，极大地影响了协作机器人的应用和发展。晋升。随着人工智能技术的飞速发展，物联网、大数据、机器视觉、生物识别、机器学习等技术日趋成熟。未来，协作机器人将是人工智能、物联网、大数据等技术的结合体。，使其具有独立判断、感知、学习的能力，

机器人向智能的转变是不可避免的。丁涵院士【丁涵，中国科学院院士，机械与电子工程专家，教授，博士生导师，华中科技大学机械科学与工程学院院长，国家重点实验室主任数字制造设备与技术。]表示，未来随着人类对机器人要求的不断提高，机器人将在制造业中发挥越来越重要的作用，机器人的发展将永无止境。人工智能和机器人密不可分。未来，人工智能肯定会助推机器人中鸣机器人轨迹赛编程软件，所以人工智能将是机器人的翅膀。

人工智能、物联网、大数据等技术的融合，将加强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，完成杂乱堆放物体的智能识别和抓取姿态判断；实现对抄表的识别和文本OCR、机械臂预测性维护等数据采集和分析，成为真正不需要二次开发的有能力的“智能协作机器人”。通过与新技术的融合，智能协作机器人将在深度学习、感知、决策、执行等层面不断升级技术，实现数据的自由流动，机器人生态系统也将取得突破。面对更好的性能、更高的智能化和更广阔的发展空间，它已成为新一轮科技革命和产业变革的重要推动力。

（二)谁将成为智能协作机器人的领头羊？

我们相信，当协作机器人进入智能化时代，谁拥有强大的技术实力和成熟的产品体系，谁就会在协作机器人智能化时代的浪潮中脱颖而出。2021年，大族机器人将率先推出全球首款智能协作机器人产品——MAiRA，这意味着大族机器人掌握了智能协作机器人的核心技术中鸣机器人轨迹赛编程软件，极有可能成为引领协作机器人行业的领先品牌进入智能时代。

技术实力领先。大族机器人源于大族电机，成立于2017年，依托大族激光十余年的产业积累，大族机器人逐步掌握了电机、伺服驱动、运动控制等多项核心零部件的自主知识产权。与业内同类企业相比，大族机器人是少数能够自主研发伺服系统、直驱电机、光栅编码器、扭矩传感器、机器人控制器等核心零部件的厂商之一。它是行业内名副其实的技术领导者。

先进的产品理念。自成立以来，大族机器人推出了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。高智能，深度人机交互。，是世界上第一个真正的智能协作机器人。

MAiRA是智能协作机器人时代的“第一部作品”。她的诞生标志着协作机器人行业即将进入智能化时代。MAiRA创新了人机交互的广度和深度，高度集成了最新的传感器，完美实现了前所未有的人工智能在控制系统和应用中的集成。高灵敏度安全检测等高端机器性能蕴含无限应用可能性。