一、协作机器人产业的发展历程

协作机器人是一种在共同的工作空间中与人类进行交互的机器人。传统工业机器人的工作场景往往在防护围栏或其他防护措施之后，而协作机器人可以直接与操作人员在同一条生产线上工作，无需使用安全围栏将其与人隔离，从而在全人工和全自动生产模式之间搭建了一座桥梁。

协作机器人作为工业机器人的一个细分领域，近年来发展迅速，成为业界关注的焦点。目前，国内外至少有30家机器人厂商推出了合作机器人产品。同时，协作机器人的高安全性、灵活性、与人合作等特点，极大地吸引了一些制造企业尝试将协作机器人引入生产线，完成精密装配、检验、产品包装、抛光、机床装卸等工作。协作机器人市场正在迅速崛起！

2016年，国际标准化组织发布了最新的协作机器人工业标准——ISO/TSAND——作为支持ISO的补充文件，进一步明确了协作机器人的设计细节和系统安全技术规范。所有合作的机器人产品都必须通过这个标准认证，才能在市场上销售。由此，合作机器人在标准化生产的道路上步入正轨，开启了合作机器人元年。

1.合作机器人的优势

1)与人合作，发挥人和机器人的优势。

与已经发展了几十年的工业机器人相比，协作机器人最大的突破是可以直接与人类并肩工作，而不需要使用安全围栏进行隔离。这种方式不仅缩短了人类与机器人的距离，还大大减少了工作站的占地面积。更重要的是，它可以充分结合人类和机器的优势，取长补短，让机器人辅助人类完成那些高重复性、高精度的工作，而人类则以高度的灵活性和不断的优化来解决工作。在装配高精度重型零件时，人机合作突出了其结合人机优势的优势。

2)安全性高。

高安全性是协作机器人的基本特征之一，在设计之初就旨在为人机交互提供安全性。因此，为了实现人机合作的安全性，合作机器人一般采用轻量化设计，如轻量化的体型和内骨骼设计。限制运行速度和电机功率；应用关节扭矩传感器、安全控制器技术等进行接触检测，确保人体安全，是从根源上避免伤害的一种方式。

3)部署简单、灵活且易于使用

协作机器人一般支持拖动教学，配备直观的用户编程界面，集成简单易掌握的软件系统和模块化编码器等。大部分地方拆包后，普通工人通过一定的培训就可以完成很多部署任务，所以部署简单。
另外，轻量级的协作机器人可以安装在桌面上，也可以安装在设备上，非常灵活。

4)成本更低。

工业机器人的成本一般包括机器人本身。价格和部署。合作机器人价格一般在10~20w，易于编程和安装。费用普遍较低。此外，轻量化的协作机器人大大降低了对空间的需求，可以为企业减少很多安装和工厂成本。

据悉，一个主流场合使用的工业机器人，根据负载能力的不同，价格区间在10w~40w元，部署这一块的成本更高，至少是机器人价格的2~3倍。

5)支持柔性生产模式

协作机器人突破安全围栏，不受固定地理位置的限制。而是可以根据实际需要，通过简单的编程和培训，快速适应新的异地生产任务，因此可以更好地支持柔性生产模式。即使出现机器人故障，也能迅速由新的机器人补充。

从合作机器人的产业链来看，合作机器人核心零部件的市场情况与传统工业机器人相似，主要掌握在国外厂商手中，尤其是空心力矩电机、高精度传感器、减速器等。中游本体，新兴合作机器人厂商与传统四大家族竞争，国产合作机器人刚刚兴起；在下游应用方面，汽车零部件和3C电子组装、金属和五金卫浴抛光是合作机器人广泛应用的领域，也是应用空间较大的领域。在商业、医疗、服务行业的应用可能成为未来合作机器人产业发展的新增长点。

目前研发合作机器人的企业分为三类:一类是拥有核心技术的创新型企业，如丹麦的UR系列机器人、美国的合作机器人；二是传统工业机器人巨头，如ABB的米语合作机器人、库卡的LBR iiwa智能工业工作助手；第三，互联网公司，如谷歌、亚马逊等。这些公司大多拥有核心技术、大量行业资源、雄厚资本等优势。

国内外一些合作机器人公司基本情况比较

公司名称(友奥)宋新机器人奥博智能总部美国波士顿欧登塞中国沈阳 中国北京主营业务合作机器人合作机器人工业机器人、智能仓储物流、自动化成套设备、智能服务机器人轻型合作机器人主要合作伙伴大陆汽车电子、中兴通讯、富士康、法雷奥、建林、博世、北航、宝洁、乐高。 上海电气，湖南雷森科、住友重工、德和哈恩、法墨、德克萨斯——IDM施耐德、JD.COM、双环传动、创维、海信、宇通、广州风神、西门子、欧姆龙杜南环境、汉王科技、格力电器的经营范围欧美、亚洲、欧美、亚洲。截至2017年10月，全球已安装超过一台机器人；2014年后，我们开始加大在中国市场的布局。到目前为止，我们在中国有近100个合作伙伴。到2016年底， 累计出货量约2500台，后期推出的单臂硬件配置有了很大提升。但是，中国的价格偏高。宋新机器人(公告，行情，评论，财报)中国机器人第一，2017年上半年营收10.27亿元，同比增长15。工业机器人业务收入占比稳步提升。目前占40%左右的核心产品是AUBO-i5。截至2017年10月，已收到900份订单，产品价格13万左右；融资情况——CRV、DFJ、两个GE高盛——分别于2016年5月和2017年3月完成Pre-A和A轮融资，累计融资金额达到1.2亿元。

目前国内合作机器人市场正处于市场导入期。除UR、奥博、大明等企业外，大部分企业出货量较小，尚未形成明确的竞争格局。作为一种新型的机器人产品，合作机器人在研发技术上并不落后于国外同类合作机器人，但由于各种本土资源的优势，其合作机器人产品价格比国外品牌产品便宜近20%。

目前国内合作机器人的价格通常在10-30万元之间，UR10为25万元，ABB的米语为45万元，库卡的LBR和普莱斯分别为45万元和67万元，CR系列合作机器人最高价格可达50万元。国内合作机器人价格大多在15万左右。GGII公布的国产合作机器人，价格最高的是田阳科技的R-S20，售价38万元，最低的是越江科技的M1，售价仅2万元。

H.优傲机器人创始人、全球CTO也表示:“目前合作机器人在工业领域的应用趋于成熟，未来还会延伸到服务业。”

在协作机器人的发展中，也面临着几个技术挑战，包括:速度慢，为了控制和碰撞能力，协作机器人的运行速度比传统机器人慢，通常只有传统机器人的三分之一到二分之一；精度低，协作机器人一般重量轻，结构相对简单，导致整个机器人刚性不足，定位精度比传统机器人差一个数量级；轻负载、低自重、低能量的要求导致协作机器人体积小，负载一般在10KG以下，工作范围小于。此外，人力资源极度匮乏、核心部件稀缺、易用性不够、市场认可度不高等问题都是合作机器人发展面临的挑战。

3.协作机器人与传统工业机器人的比较。

长期以来，传统工业机器人的主要市场定位于大型生产企业，以替代重复性高、强度大、环境恶劣的焊接、喷涂、搬运、码垛等手工作业。目前已广泛应用于汽车、电子电气、橡胶塑料等行业。