协作机器人快速发展的原因找到了：新技术融合更快，应用创新带来发展加速期

在2023年协作机器人行业依然增长迅速，MIR睿工业数据显示，2023年H1协作机器人销量约为1.00万台，同比增长16.5%，出货量增速在多个机器人品类中居前，成为了新的亮点。

协作机器人近年来对于创新技术的应用更为积极，从而使得协作机器人在结构和功能上不断实现创新，强化了工艺特性和优势，得到了更多应用。这是该品类能持续扩大市场覆盖面的关键因素。

▍新技术带来新机遇

协作机器人从技术、结构和应用场景上来说，已经和工业机器人有着较大差异。不同于工业机器人主要执行位置运动指令，协作机器人更多的要考虑与外界环境交互还有人机交互，因此协作机器人在很多应用场景下采用了力（力矩）控制，也沿着这条新技术路线开发与完善了更多新特性能力。

在结构上，协作机器人为了具有紧凑小型化、轻量化特性，实现更强灵活性，必须选择更加紧凑、高效率的电机方案。这使得协作机器人需要思考如何与传统工业机器人在构造上有一定差异。

为此，近年来，协作机器人开始采用了原先工业机器人少有使用的整体式无框电机，采用了关节一体化技术以实现轻量化设计，同时通过搭载和融合了多种传感器，以能够更好地实现环境感知和人机交互。

除了伺服电机外，在减速机部分，协作机器人则使用了原先工业机器人较少使用的体积小、重量轻的谐波减速机。伴随着谐波减速机、传感器等多项新技术的进步，相关企业产品性能、产能提升，产品质量走向稳定，获得了新的发展机遇。

由于协作机器人品类较新，结构相对变化较大，全球未形成固定的竞争格局，在市场竞争与技术专利等方面，卡脖子现象相对影响较小，从而让国产厂商凭借本土化优势在全球市场表现不俗。

MIR睿工业数据表明，2022年中国市场上，国产协作机器人市场份额约80%，随着国产厂商制造能力的提升，一批国产龙头厂商不断实现技术创新，在产品线布局、产品可靠性等硬实力，以及数字化管理服务等领域优势明显，海外拓展步伐较快。

我们以节卡机器人作为典型案例来看，能够初窥协作机器人行业快速进步的原因。节卡机器人这家企业在产品结构和技术创新上的能力一定程度上引领了协作机器人市场。

例如节卡机器人推出的节卡小助系列协作机器人力控s版(JAKA Zu s)就拥有卓越的力控能力，在安全性和易用性两个点上进一步取得了技术突破，并入围了中国工博会“CIIF机器人奖”。

在安全性上，JAKA Zu s能够在发生碰撞时自动暂停或停止运行，避免对周围人员或设备造成伤害。节卡机器人关注到了传统协作产品针对传统碰撞检测方法仅关注关节受力情况，而存在整机检测灵敏度差异以及检测盲区等问题。因此，节卡机器人提出了一种机器人全臂碰撞检测的创新思路，通过基于关节反馈、力传感器的综合力控算法，监测机器人受力情况，从而提高检测灵敏度。

这种技术也使得节卡机器人在安全性方面做到了领先水平，节卡机器人产品获得了德国TÜV Saar Function Safety认证，涵盖的26项安全功能均达到PL=d Cat.3级别，且相关专利荣获第23届中国专利优秀奖。

在易用性上，JAKA Zu s通过末端力传感器实现了机器人末端的恒力柔顺拖拽以及末端力感知与控制，保证在进行抓取、搬运、打磨、抛光等操作时对物体施加合适的力。这使其可以广泛应用于工业领域如焊接、打磨、精密装配等场景，以及医疗领域如按摩理疗、人体接触式检测等场景。

▍行业应用能力持续提升

除了在一些关键原理性技术上的创新，将技术与场景的深层次融合也是协作机器人行业能够步入发展加速期的重要原因。

协作机器人作为一种人机协作的工业机器人，最初以能够在人类工作人员的近距离内协同工作而兴起。近年来，随着传感器与人工智能等技术的快速发展应用，协作机器人企业不断围绕“人机协作”能力进行了针对性的研发创新，使得机器人产品的智能服务能力与柔性化协作能力也得到了显著提升，从而能更好赋能工业智造升级并不断拓展到新业态领域。

与其说协作机器人正加快切入各行各业，不如说多个行业柔性化作业需求下，协作机器人的需求成为必然。

例如今年上半年，协作机器人快速增长的原因，主要是下游汽车需求逐步释放，其次是餐饮、新零售、健康理疗及电力等市场开始复苏。因为对汽车、金属加工等非常多工业制造行业而言，不规则表面处理，都需要进行动态力反馈控制，因此实现了柔顺化、智能化控制，并且能够让人拖动示教的协作机器人，无疑能更好复制人类动作，实现柔性打磨、抛光、涂胶等工艺。

在工业制造领域，高精密柔性装配、焊接、去毛刺作业等应用，对于柔性化的机器人的认可度越来越高，需求也显著提升。在进行装配、焊接等操作时，许多企业也更认可让机器人与人一起工作，提高生产效率的同时提高生产线的灵活性和可扩展性。节卡机器人的JAKA Zu s 就具备显著的人机协作优势，这使其在易用性方面得到了许多汽车企业的认可。

当然，易用性背后就得益于节卡机器人在人机协作技术上的不断打磨。从公开资料可以发现，节卡机器人提出了一种近零力拖拽示教的核心技术，结合基于末端传感器的阻抗控制技术，进一步提升人机交互体验，降低机器人部署和使用门槛。

从技术原理上来说，这是节卡机器人基于动力学建模及参数辨识研发了近零力控制算法，实时抵消机器人自身重力和关节摩擦力，并与运动控制技术和末端力控算法相互结合，用户仅需施加较小的拖拽外力，即可控制机器人按照期望轨迹运动。

借助这一技术，例如在焊接等典型应用场景中，用户可以通过拖拽来轻松调整机器人的位姿，快速形成直线、弧形、多层多道等工作路径。相较于传统控制算法，该技术也使得原本较复杂的机器人示教环节变得简单直观、体验流畅。依靠协作机器人，企业能够改进并掌握更高效、智能的生产解决方案。

目前，带力控感知的协作机器人也正得到越来越多制造业企业的认可，尤其是在某些动态、复杂环境中，协作机器人有着更显著的优势。除此之外，相对于传统工业机器人而言，协作机器人还具有高性价比等特征，在降低用户准入门槛后，正持续挖掘释放了一部分潜在需求。

例如在科技农业、医疗、教育、餐饮等领域，由于协作机器人轻量化、人机交互、开放性和柔性等显著特性，正成为用户的“新宠”。我们观察到JAKA MiniCobo协作机器人也已入驻多家智能餐厅和零售商店，实现了餐厅的无人化经营、商品的自动取放，提高了店铺运营效率和智能化水平；在教育领域，JAKA MiniCobo则备受高校实训、赛事及实验实践等项目方的青睐，在相关教育场景中落地应用，为机器人教育高质量发展提供支持。

▍结语与未来

当下，协作机器人对于新技术的接受和应用程度依然处于机器人行业的前沿，为了更快获得市场，越是新品类越容易去与新兴技术进行融合延展，以求跑得更快些。

例如前不久的ChatGPT技术与协作机器人就已经有了初步的结合，不少协作机器人厂商都推出相应场景展示。随着人工智能技术的不断发展，协作机器人有望作为智能化的核心载体，在新业态领域发挥更大的作用，推动产业升级和经济发展。

目前，协作机器人头部企业正逐渐掌握软硬件层面的核心技术，通过智能服务赋能工业智造升级。例如节卡机器人推出的OTA iLink智慧服务平台，就运用物联网、云计算、人工智能等前沿技术，能够实现人、设备、服务的高效互联，为用户提供全方位的机器人健康管理服务，让人们直观感受到了新技术带来的改变。

协作机器人作为一个具有后发优势的机器人种类，核心技术本土化进程正不断提速。中央和地方也陆续出台多项促进机器人发展的政策。在高力度政策支持下，叠加国内企业对于研发和人才的持续投入，上下游产业链也逐步完善，国产替代进程不断加速。机器人产业已迈入技术引领阶段，产业生态链渐趋完善。国内一批协作机器人领军企业正在奋起直追，研发费用、企业专利数持续增长，有望在应用端拥有比较优势，掀起新一轮产业化应用浪潮。

对于智能制造领域来说，有着二十余年历史的中国国际工业博览会无疑是最受关注的展会之一，工业领域的前沿技术与产品应用都汇聚于此。2023中国工博会将于9月19日-23日在上海举行，展览面积30万平方米，有来自全球27个国家和地区的超2600家企业参展，其中机器人展53000平方米面积，是全球范围内规模居前的机器人全产业链平台。而今年带有协作机器人展品参展商的数量也相较往年再创新高，应用场景大幅展开，反映出全球以及我国协作机器人的蓬勃发展趋势。

据悉，本次工博会上，协作机器人头部企业节卡机器人将携带前沿技术与工业智造解决方案亮相，届时也将举办多场线下发布会，机器人大讲堂将持续跟踪和关注。

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