协作机器人产业发展白皮书总结
协作机器人定义与概述
协作机器人(Cobots)是一种设计为与人类在共同工作空间近距离协同作业的智能化机器人,旨在协助人类完成工业及非工业场景中的重复工作。其特点包括安全性、灵活性、易用性,适用于空间有限、人员密集的产线以及“小批量、多品种”的柔性产线。协作机器人按结构形态分为单臂和双臂协作机器人;按关节轴数分为六轴和七轴协作机器人;按负载能力分为Mini、轻型、大负载和重负载协作机器人。
标准、认证及政策
协作机器人的安全性至关重要,相关安全标准的制定和确立是其脱离传统工业机器人细分技术领域的关键。ISO/TS 15066是第一份针对协作机器人的国际安全技术要求,定义了四种人机协作方式:安全级监控静止、手动引导、速度和距离监控、功率和力限制。协作机器人厂商通过力感知方案、轻量化设计、机器视觉安全防护解决方案、双重防碰撞安全检测技术等实现安全解决方案。全球主要地区对机器人的认证有所不同,目前最广泛应用的机器人产品相关认证有欧盟CE认证、美国NRTL认证、加拿大SCC认证、澳新RCM认证、韩国KCs认证及中国机器人CR认证。各国政府对机器人产业的发展给予了高度重视,相继出台了一系列机器人相关政策,旨在支持和规范协作机器人行业的健康成长。
协作机器人产业链分析
中国已形成完整的协作机器人产业链,具备从上游核心零部件到中游本体制造再到下游系统集成与应用的全产业链自主生产与配套能力。上游零部件加速完备,中国核心零部件发展现状良好,国产化率及自主化率较高。中游本体制造快速发展,中国厂商与国际龙头的技术差距在逐渐缩小。下游系统集成行业属性趋势明显,协作机器人系统集成商与工业机器人系统集成商的重合度较低,对系统集成商的行业属性要求较高。
协作机器人市场格局分析
全球协作机器人市场发展前景广阔,市场发展迅速,市场份额逐年攀升。全球市场格局已初步定型,亚洲、欧洲、北美是全球协作机器人市场的主要市场,占据整个市场超过90%的市场份额。中国协作机器人市场进入稳步高速发展阶段,市场格局已初具雏形,工业领域稳步增长,柔性制造需求打开市场,大负载趋势持续拓宽工业领域应用。全球其他地区协作机器人市场特点及发展趋势各有不同,欧洲作为工业4.0、协作机器人的发源地,其协作机器人市场发展非常活跃;北美洲,尤其是美国和加拿大,是全球协作机器人使用和发展的重要地区;南美洲的制造业自动化程度整体水平仍然较为有限;日本、韩国、东南亚、印度等地区也呈现出不同的市场特点和发展趋势。
协作机器人技术现状及发展趋势
协作机器人产品技术的核心要素主要包括安全性、易用性以及灵活性。核心技术发展现状良好,安全性方面,碰撞检测技术包括基于传感器的碰撞检测和基于无传感器的碰撞检测;易用性方面,图形化编程、拖动示教等技术已被广泛采用;灵活性方面,AI算法正在不断赋能协作机器人的应用,实现协作机器人的“机器学习”,同时硬件方面,主流协作机器人的结构设计与6轴工业机器人的设计思路基本相同,6自由度设计使协作机器人具备了较高的灵活性。新兴技术如AI、AR/VR、5G/6G通信技术等与协作机器人产品的相互结合,将会引发众多全新的变革。
协作机器人应用发展趋势
协作机器人应用是指将协作机器人技术应用于各个领域的实际操作中,以实现人机协作、提高生产效率、提升工作质量和安全性等目标。协作机器人应用发展趋势包括工业领域的高柔性要求的个性化产线、需要人工参与的产线、空间有限的局部改造项目、中小型用户项目、示范性/标杆性项目;非工业领域的服务行业、高危作业环境、特种行业及家庭应用场景。
全球TOP厂商动态与典型案例分析
协作机器人市场规模逐年扩大,各协作机器人纷纷在产品创新、应用解决方案和软件开发、下游行业拓展、生态建设、产业链合作、全球化布局等多方面展开新的角逐。典型案例分析涵盖了汽车及相关行业、电子及相关行业、金属制品及相关行业、日化及相关行业、锂电及相关行业、医疗及相关行业、教育及相关行业、餐饮及相关行业等多个领域,展现了协作机器人在各个领域的应用前景。