協(xié)作機(jī)器人是工業(yè)機(jī)器人的一個(gè)重要分支。協(xié)作機(jī)器人主要系輕量化設(shè)計(jì)，結(jié)構(gòu)相對(duì)簡(jiǎn)單，整個(gè)機(jī)器人的剛性不足，所以協(xié)作機(jī)器人負(fù)載一般都是比傳統(tǒng)工業(yè)機(jī)器人低，工作范圍只與人的手臂差不多。以協(xié)作為主要技術(shù)特點(diǎn)的產(chǎn)品，包括單臂協(xié)作機(jī)器人、雙臂協(xié)作機(jī)器人、復(fù)合機(jī)器人、移動(dòng)雙臂協(xié)作機(jī)器人、乒乓球機(jī)器人等；其中，雙臂協(xié)作機(jī)器人負(fù)載有3kg和5kg，單臂協(xié)作機(jī)器人負(fù)載包括3kg、5kg及20kg，協(xié)作機(jī)器人的產(chǎn)品應(yīng)用滿足精密裝配、檢測(cè)及人機(jī)共同作業(yè)的需要，目前在汽車、3C、半導(dǎo)體、醫(yī)療領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)應(yīng)用，在電子產(chǎn)品的生產(chǎn)中涉及到焊接、裝配、打磨、檢測(cè)等復(fù)雜的工序過程。
一、與人協(xié)作，充分發(fā)揮人與機(jī)器人的優(yōu)勢(shì)
中投產(chǎn)業(yè)研究院發(fā)布的《2020-2024年中國(guó)協(xié)作機(jī)器人產(chǎn)業(yè)深度調(diào)研及投資前景預(yù)測(cè)報(bào)告》顯示，與發(fā)展了幾十年的工業(yè)機(jī)器人相比，協(xié)作機(jī)器人最大的突破在于它可以直接與人類并肩合作，而無需使用安全圍欄進(jìn)行隔離，這種方式不僅減少了人和機(jī)器人之間的距離，大大減少了工位所占的面積，更重要的是可以充分結(jié)合了人和機(jī)器的優(yōu)勢(shì)，彼此取長(zhǎng)補(bǔ)短，讓機(jī)器人輔助人類去完成那些高重復(fù)性、高精度的工作，而人類則解決靈活性高、不斷優(yōu)化的工作。在裝配高精度的重型零部件時(shí)，人機(jī)協(xié)作便凸顯出其將人和機(jī)器的優(yōu)點(diǎn)結(jié)合在一起的優(yōu)勢(shì)。
二、安全性高
安全性高是協(xié)作機(jī)器人的基本特征之一，其在設(shè)計(jì)之初就以給人機(jī)互動(dòng)提供安全保障為宗旨，因此為了實(shí)現(xiàn)人機(jī)協(xié)作的安全性，協(xié)作機(jī)器人一般采用輕量化設(shè)計(jì)，例如輕巧的體型、應(yīng)用內(nèi)骨骼設(shè)計(jì)方式等；限制運(yùn)行速度和電機(jī)功率；應(yīng)用用于接觸檢測(cè)的關(guān)節(jié)力矩傳感器、安全控制器技術(shù)，等等方式，來保證人類的安全，是一種從根源上避免傷害的方式。
三、部署簡(jiǎn)單、靈活易用
協(xié)作機(jī)器人一般支持拖動(dòng)示教、配備直觀的用戶編程界面，集成操作簡(jiǎn)單、易掌握的軟件系統(tǒng)以及模塊化的編碼器等，在大部分的場(chǎng)所開箱后普通的工人通過一定的訓(xùn)練就可以完成許多部署工作，因此部署簡(jiǎn)單。
此外，體型輕巧的協(xié)作機(jī)器人可以安裝在桌面上，也可以安裝在設(shè)備上，十分靈活。
四、成本較低
工業(yè)機(jī)器人的成本一般包括機(jī)器人本身的價(jià)格和部署兩方面。協(xié)作機(jī)器人的售價(jià)一般在10-20w，由于易于編程、安裝等特性，部署的費(fèi)用一般較低。另外，輕巧的協(xié)作機(jī)器人，對(duì)于空間的需求也大幅降低，可為企業(yè)減少許多安裝和廠房成本。
一臺(tái)主流場(chǎng)合使用的工業(yè)機(jī)器人，根據(jù)負(fù)載能力的不同，售價(jià)區(qū)間在10w-40w元，而在部署這一塊成本就更高了，至少是機(jī)器人售價(jià)的2-3倍。
五、支持柔性生產(chǎn)模式
協(xié)作機(jī)機(jī)器人沖破了安全護(hù)欄的限制，可以不受固定地理位置的約束，而是隨著實(shí)際的需求，只需簡(jiǎn)單編程和訓(xùn)練，就能夠在不同的地方快速適應(yīng)新的生產(chǎn)任務(wù)，因此能夠較好地支持柔性生產(chǎn)模式。即使出現(xiàn)機(jī)器人故障也能迅速由新的機(jī)器人來補(bǔ)充。
2018-2020年中國(guó)協(xié)作機(jī)器人行業(yè)市場(chǎng)規(guī)模分析
在國(guó)內(nèi)，企業(yè)亦在協(xié)作機(jī)器人行業(yè)不斷加碼。2017年中國(guó)協(xié)作機(jī)器人市場(chǎng)規(guī)模達(dá)5.7億元，2018年中國(guó)協(xié)作機(jī)器人市場(chǎng)規(guī)模9.3億元，同比增長(zhǎng)47.62%；2014-2018年，協(xié)作機(jī)器人市場(chǎng)規(guī)模年均復(fù)合增長(zhǎng)率為64.83%。2019年我國(guó)協(xié)作機(jī)器人市場(chǎng)規(guī)模達(dá)13億元左右，同比增長(zhǎng)42.9%。
機(jī)器人行業(yè)自2018年下半年以來面臨一定的增長(zhǎng)壓力，但資本對(duì)于機(jī)器人的關(guān)注度依然較高，協(xié)作機(jī)器人領(lǐng)域新晉廠商仍在增加。對(duì)于協(xié)作機(jī)器人廠商而言，潛在增量空間足夠大，關(guān)鍵在于應(yīng)用場(chǎng)景的挖掘及工藝的把握與突破，3C與汽車零部件領(lǐng)域作為協(xié)作機(jī)器人應(yīng)用最廣的兩大領(lǐng)域，受5G、智能汽車等趨勢(shì)的帶動(dòng)將出現(xiàn)新材料、新工藝的變化，這對(duì)于協(xié)作機(jī)器人而言既是機(jī)會(huì)也是挑戰(zhàn)，如何順應(yīng)趨勢(shì)，抓住機(jī)遇將會(huì)是企業(yè)發(fā)展蛻變的關(guān)鍵。
中投產(chǎn)業(yè)研究院發(fā)布的《2020-2024年中國(guó)協(xié)作機(jī)器人產(chǎn)業(yè)深度調(diào)研及投資前景預(yù)測(cè)報(bào)告》顯示，預(yù)計(jì)未來幾年，隨著技術(shù)的進(jìn)步和產(chǎn)品價(jià)格的下行，協(xié)作機(jī)器人的接受度將獲進(jìn)一步提升，真正實(shí)現(xiàn)量產(chǎn)應(yīng)用的廠商逐年增加，市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)日趨激烈，協(xié)作機(jī)器人銷量及市場(chǎng)規(guī)模將進(jìn)一步擴(kuò)大，預(yù)計(jì)到2021年，銷量將達(dá)18500臺(tái)，市場(chǎng)規(guī)模將突破24.5億元。
圖表 2014-2020年中國(guó)協(xié)作機(jī)器人保有量統(tǒng)計(jì)及增長(zhǎng)情況預(yù)測(cè)
數(shù)據(jù)來源：中投產(chǎn)業(yè)研究院
