协作机器人指在共享空间中与人类互动或在附近安全工作的机器人,是工业机器人重要的细分领域之一。相比传统工业机器人在作业时需与人类保持安全距离,协作机器人因融合表面力感知能力、关节力矩传感器、电流估算力反馈模型、3D视觉等技术,具有安全性高、易操作、易维护、部署灵活等特点,广泛应用于3C、汽车、医疗等场景。而随着ChatGPT引领的人工智能等技术发展,协作机器人的更多应用场景也将迎来规模化商业落地。
1、发展环境
政策支持:我国高度重视发展机器人产业,频繁出台系列鼓励政策
技术赋能:国产协作机器人技术日益成熟,核心零部件国产化率稳步提升
一方面,减速器、控制器、伺服系统是协作机器人的三大核心零部件,直接决定机器人的性能、可靠性和负荷能力。其中,控制器是与国外差距小的细分类别,埃斯顿、新时达、华中数控等国内企业已基本实现控制器自制,国产化率从2019年的25.88%提升至2021年的33.56%。国产伺服系统各项性能逐渐提升,目前具备规模化自主生产能力的国内企业超过20家,截至2021年,伺服系统国产化率提升至27.22%。此外,减速器是三大关键零部件中技术门槛高的品类,目前国内企业已经攻克了减速设计原理、结构设计、材料优化、加工与装配工艺、热处理、过程检测与质量控制等关键技术,2021年国产化率为40.63%。另一方面,协作机器人也包含智能传感、驱控和机电一体化、机器视觉等核心技术,部分国内企业在传感器、算法、控制系统、机器视觉等方面已实现自研,打破了国际巨头的专利壁垒和市场垄断,对构建自主可控的机器人全产业链生态具有重要意义,助力我国在协作机器人领域弯道超车。
资本助推:协作机器人领域投融资火热,成为受资本青睐的赛道之一
从投融资市场看,协作机器人领域投融资火热,大额融资项目频发。根据e-works统计,2022年中国协作机器人市场融资事件共13例,融资总额超50亿元人民币,且亿元级融资事件表现活跃,高达9起。其中,节卡机器人于2022年7月完成约10亿元人民币D轮融资,是协作机器人领域单笔规模较大的融资。资本助推下,中国协作机器人产业步入发展快车道。
2、发展现状
产业链结构:由上游核心零部件和技术、中游本体制造、下游应用三部分组成
市场规模:我国协作机器人市场快速崛起,年均增长超40%
在技术驱动、政策加持、资本助推下,我国协作机器人市场发展如火如荼。自2015年起,大族机器人、遨博、新松等国产厂商纷纷入局协作机器人行业,先后推出其协作机器人产品,并持续加速研发进程,进行产品更新换代。根据高工机器人产业研究所(GGII)数据,2021年中国协作机器人市场增长显著,市场规模为20.39亿元,同比增长76.84%,2016-2021年均复合增长率为41.46%。
3、发展趋势
协作机器人智能化程度进一步提高,有望在更多商业场景迎来规模化应用
随着类脑科学、机器视觉、柔性技术等前沿技术与机器人深度融合,协作机器人将在智能感知、自主认知、决策执行等层面持续进行智能化升级,成为传统制造企业数智化转型的中枢,并有望在新能源、大健康、新零售等行业迎来规模化应用。例如,自然语言处理工具ChatGPT的出现,展现出生成式AI具备较强理解和生成对话能力,能够提升机器人自主认知和人机交互能力。尤其在商务服务领域,ChatGPT成为应对自然交互、人机安全、环境适应、复杂灵巧作业等挑战的可行技术路径。未来,ChatGPT有望通过大量训练数据和模型配置进行数据价值挖掘,触达并赋能无人取货、无接触配餐、辅助手术、康复训练、防疫检疫等商业场景,提高人与机器之间的沟通效率,加速带动更多商业场景落地。