导读

协作机器人（Collaborative Robot，简称Cobot）作为一种新兴的工业机器人品类，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、家电、厨卫洁具、日化、食品饮料、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、螺丝锁付、装配、涂胶、喷涂、铆接、粘接、包装、码垛、抛光打磨、焊接、质量检测等工作。而且，随着新兴厂商企业不断涌入，下游需求持续释放，协作机器人的应用行业与应用场景也在不断拓展。

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析和展望。（有详细列表，切勿错过！）

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协作机器人的诞生及发展

1.协作机器人的主要特点

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）内与人直接进行交互的机器人。与传统的工业机器人相比，协作机器人具有安全、易用、灵活部署等显著特点。

◉ 在安全性方面，传统的工业机器人需要安装在防护围栏或者其它屏障之内，以避免对人员造成伤害，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的交互和接触。

◉ 在易用性方面，协作机器人通过拖拽示教、可视化编程等方式，大大降低了操作者的专业要求。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。而早期的工业机器人，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，编程门槛较高，编程周期也较长。

◉ 在灵活性方面，传统的工业机器人多为固定式安装，执行的任务和作业范围相对受限。而协作机器人轻便小巧，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需求。

然而，由于产品定位的原因，协作机器人也有明显的缺点。比如，与传统工业机器人相比，协作机器人运行速度较慢、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机器人相比仍然存在差距。在负载方面，当前市面上协作机器人负载主要在0.5kg-20kg，而传统工业机器人最大负载可达数百公斤甚至数吨。

2.协作机器人的发展历程

协作机器人的概念最早是由美国西北大学的两位教授J.Edward Colgate和Michael Peshkin于1996年提出。这一概念的提出，是基于1995年通用汽车基金会(General Motor Foundation)赞助的一个项目，试图找到一种方法使机器人变得足够安全，以便可以和工人协同工作。然而，世界第一台协作机器人却并不是在美国诞生，而是诞生于丹麦。

2008年，丹麦优傲机器人（Universal Robots）推出了全球第一个实现商业应用的协作机器人UR5，这让任何人操作机器人手臂成为现实，也彰示了全球范围内出现真正意义上的协作机器人。优傲也由此成为协作机器人的鼻祖，并引领着协作机器人行业的发展。

图1 UR5协作机器人处理塑料部件的胶水分配工作（图源：优傲机器人）

在2012-2015年间，国外协作机器人品牌风起云涌，Rethink Robotics、库卡（Kuka）、ABB、发那科（Fanuc）、安川（Yaskawa）等厂商相继推出协作机器人产品。此时的国内市场仍还处于早期阶段。

自2015年起，我国本土协作机器人厂商开始涌现。新松、遨博、达明、节卡、越疆、艾利特、珞石、思灵等国产协作机器人品牌厂商开始崭露头角。而且，随着下游需求持续释放，新兴厂商的涌入，协作机器人赛道热度持续升温，众多资本也开始关注协作机器人赛道。

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2018年宣布歇业，其大部分资产和全部专利被德国HAHN集团并购。