在人形機(jī)器人規(guī)模應(yīng)用前，產(chǎn)業(yè)界更需要協(xié)作機(jī)器人來(lái)扛起工業(yè)機(jī)器人的應(yīng)用大旗。雖然前者的類人形態(tài)比以機(jī)械臂為主要形態(tài)的后者更酷、更具想象力，但充滿肌肉線條感的協(xié)作機(jī)器人更叫人安心。

近日，第24屆中國(guó)國(guó)際工業(yè)博覽會(huì)(以下簡(jiǎn)稱“工博會(huì)”)在國(guó)家會(huì)展中心(上海)舉行，機(jī)器人展是本屆工博會(huì)的突出亮點(diǎn)之一，為此工博會(huì)還特別設(shè)立了人形機(jī)器人專區(qū)。

《中國(guó)經(jīng)營(yíng)報(bào)》記者注意到，在本屆工博會(huì)現(xiàn)場(chǎng)，工業(yè)機(jī)器人領(lǐng)域創(chuàng)新成果紛紛發(fā)布，包括132項(xiàng)全球首發(fā)、87項(xiàng)亞洲首發(fā)以及128項(xiàng)全國(guó)首發(fā)產(chǎn)品。比如，節(jié)卡機(jī)器人就全球首發(fā)了40KG大負(fù)載工業(yè)協(xié)作機(jī)器人JAKA MAX40，并榮獲今年CIIF機(jī)器人獎(jiǎng)。

大模型時(shí)代，人形機(jī)器人成為全球投資的重點(diǎn)領(lǐng)域。在本屆工博會(huì)上，記者觀察到包括節(jié)卡機(jī)器人、埃斯頓、非夕科技、遨博智能等國(guó)產(chǎn)協(xié)作機(jī)器人已陸續(xù)在人形機(jī)器人領(lǐng)域布局，像節(jié)卡機(jī)器人就首次對(duì)外展示了人形機(jī)器人JAKA K-1。

對(duì)此，上海市人工智能行業(yè)協(xié)會(huì)副秘書長(zhǎng)徐琦對(duì)記者表示，入局人形機(jī)器人，協(xié)作機(jī)器人企業(yè)不僅在核心零部件、傳感技術(shù)、人工智能算法等方面具有先天性優(yōu)勢(shì)，還具有深耕的應(yīng)用場(chǎng)景，且擁有更多數(shù)據(jù)。

9月30日，工業(yè)和信息化部官網(wǎng)公布了人形機(jī)器人標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)委員會(huì)籌建方案，包括業(yè)務(wù)范圍、標(biāo)準(zhǔn)體系、組成人員、成立后工作計(jì)劃四方面內(nèi)容。根據(jù)該方案，人形機(jī)器人標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)委員會(huì)成立后，將促進(jìn)標(biāo)準(zhǔn)化工作的國(guó)際合作交流。

中國(guó)已形成完整協(xié)作機(jī)器人產(chǎn)業(yè)鏈

據(jù)了解，與傳統(tǒng)工業(yè)機(jī)器人相比，協(xié)作機(jī)器人最大區(qū)別在于其能夠在工人旁邊安全工作，結(jié)構(gòu)形態(tài)可分為單臂和雙臂協(xié)作機(jī)器人，前者更為常見，且應(yīng)用最多。而按照關(guān)節(jié)軸數(shù)劃分，主流協(xié)作機(jī)器人可分為六軸和七軸，其中六軸是目前市場(chǎng)上協(xié)作機(jī)器人的主流形態(tài)，市場(chǎng)占比超90%。

根據(jù)節(jié)卡機(jī)器人發(fā)布的《2024年全球協(xié)作機(jī)器人產(chǎn)業(yè)發(fā)展白皮書》(以下簡(jiǎn)稱《白皮書》)，全球協(xié)作機(jī)器人主要經(jīng)歷四個(gè)發(fā)展階段：一是萌芽階段(20世紀(jì)90年代)，1995年，美國(guó)通用汽車(GM)針對(duì)汽車行業(yè)痛點(diǎn)發(fā)起了一項(xiàng)研究項(xiàng)目，旨在找出機(jī)器人變得足夠安全的方法;二是技術(shù)突破階段(2000—2010年)，2008年，丹麥公司優(yōu)傲機(jī)器人(Universal Robots，簡(jiǎn)稱UR)發(fā)布了世界上第一臺(tái)商用協(xié)作機(jī)器人——UR5，引發(fā)市場(chǎng)關(guān)注;三是快速增長(zhǎng)階段(2010—2020年)，隨著UR的成功，協(xié)作機(jī)器人市場(chǎng)開始快速增長(zhǎng)，abb、kuka、fanuc等傳統(tǒng)工業(yè)機(jī)器人巨頭以及中國(guó)機(jī)器人公司也紛紛進(jìn)入該市場(chǎng);四是成熟與智能化發(fā)展階段(2020年至今)，協(xié)作機(jī)器人開始向醫(yī)療、服務(wù)業(yè)等非工業(yè)領(lǐng)域拓展，隨著成本的下降，中小企業(yè)也能夠擔(dān)負(fù)得起，而AI技術(shù)的融入，特別是在機(jī)器視覺、自然語(yǔ)言處理和機(jī)器學(xué)習(xí)方面，協(xié)作機(jī)器人變得更加智能。

也就是說(shuō)，從UR研制出全球首臺(tái)協(xié)作機(jī)器人開始，協(xié)作機(jī)器人這個(gè)新物種迄今不過16年。據(jù)了解，亞歐和北美是全球協(xié)作機(jī)器人的主要市場(chǎng)，市場(chǎng)占比超90%;根據(jù)2023年全球協(xié)作機(jī)器人銷售規(guī)模，UR、節(jié)卡機(jī)器人以及FANUC是全球TOP3廠商。與歐美日的ABB、FANUC等巨頭相比，我國(guó)協(xié)作機(jī)器人公司倡導(dǎo)“我挑水來(lái)你澆園”的人機(jī)協(xié)同，部署成本低、安全易上手。

2018年起，國(guó)內(nèi)的中科新松、節(jié)卡機(jī)器人、艾利特、非夕等協(xié)作機(jī)器人廠商將產(chǎn)品，開始逐步應(yīng)用于精密器件組裝、輕量零部件上下料、檢測(cè)、擰緊等工業(yè)領(lǐng)域，顯示出其遠(yuǎn)勝于工業(yè)機(jī)器人的靈活性與柔性。

《白皮書》指出，中國(guó)是全球最大的協(xié)作機(jī)器人市場(chǎng)之一，目前已形成完整的協(xié)作機(jī)器人產(chǎn)業(yè)鏈，具備從上游核心零部件到中游本體制造再到下游系統(tǒng)集成與應(yīng)用的全產(chǎn)業(yè)鏈自主生產(chǎn)與配套能力。

以上游核心零部件為例，控制器、伺服系統(tǒng)、諧波減速器是協(xié)作機(jī)器人的三大核心零部件，成本約占整體生產(chǎn)成本的70%。目前，國(guó)內(nèi)已實(shí)現(xiàn)核心零部件高自主化率的協(xié)作機(jī)器人廠商有遨博機(jī)器人、節(jié)卡機(jī)器人、大族機(jī)器人等。

根據(jù)《白皮書》，2023年中國(guó)協(xié)作機(jī)器人市場(chǎng)以中國(guó)廠商為主導(dǎo)，TOP5(節(jié)卡、遨博、艾利特、大族、UR)企業(yè)占據(jù)超過60%的市場(chǎng)份額，主要應(yīng)用領(lǐng)域集中在汽車零部件、汽車電子、金屬制品、電子、食品飲料、半導(dǎo)體、鋰電池等行業(yè)。

值得注意的是，隨著新能源汽車對(duì)傳統(tǒng)燃油車的替代趨勢(shì)日益明顯，協(xié)作機(jī)器人在車燈、電控盒、中控屏、汽車PCB等部件的檢測(cè)環(huán)節(jié)得到了廣泛應(yīng)用。如在鋰電行業(yè)，大負(fù)載協(xié)作機(jī)器人在動(dòng)力電池生產(chǎn)線的改造中發(fā)揮重要作用，如在電芯搬運(yùn)、pack螺絲擰緊、涂膠、掃碼和外觀檢測(cè)等環(huán)節(jié)。

全球已有上百家公司做人形機(jī)器人

大模型和人形機(jī)器人，是過去一年多時(shí)間科技領(lǐng)域最熱的兩個(gè)概念，在大模型領(lǐng)域，國(guó)內(nèi)已跑出6家頭部獨(dú)角獸。相比之下，人形機(jī)器人業(yè)態(tài)似乎仍處于早期階段，頭部獨(dú)角獸似乎并未顯現(xiàn)。

傅利葉董事長(zhǎng)兼首席執(zhí)行官顧捷此前表示，現(xiàn)在人形機(jī)器人業(yè)態(tài)與5年前的情況截然不同，5年前大家覺得人形機(jī)器人還離得非常遙遠(yuǎn)，“但是今天全球范圍有上百家的公司要做人形機(jī)器人，出現(xiàn)百花齊放的局面”。

中航證券一份研報(bào)指出，人形機(jī)器人是AI技術(shù)落地物理世界的優(yōu)質(zhì)載體，近兩年通用大模型的發(fā)展賦予人形機(jī)器人強(qiáng)大的泛化能力，產(chǎn)業(yè)進(jìn)入商業(yè)化落地的初級(jí)階段。

據(jù)介紹，節(jié)卡機(jī)器人JAKA K-1采用擬人型構(gòu)造，集大腦、小腦、雙臂、雙足、力覺傳感器和視覺系統(tǒng)等組件為一體。

“本次推出的JAKA K-1人形機(jī)器人單臂就可以提起3公斤至5公斤的重物。雙支撐結(jié)構(gòu)把大腿、小腿和腳面連接起來(lái)，使機(jī)器人立得住、立得穩(wěn)。關(guān)鍵的小腦部分已經(jīng)可接收指令，對(duì)全身進(jìn)行運(yùn)動(dòng)控制，絕對(duì)運(yùn)動(dòng)精度能夠達(dá)到±0.1毫米?！惫?jié)卡機(jī)器人研發(fā)總監(jiān)李順沖表示，下一步會(huì)優(yōu)化步態(tài)算法，讓(機(jī)器人)雙足動(dòng)起來(lái)。

節(jié)卡機(jī)器人CTO許雄透露，目前JAKA K-1的人形雙臂系統(tǒng)已經(jīng)達(dá)到了量產(chǎn)規(guī)模。JAKA K-1的重點(diǎn)應(yīng)用方面，主要是為人形機(jī)器人公司提供雙臂解決方案、軟硬件支持，或者如搬運(yùn)、分揀等簡(jiǎn)單工業(yè)場(chǎng)景。

《白皮書》指出，協(xié)作機(jī)器人和人形機(jī)器人都強(qiáng)調(diào)人機(jī)協(xié)作，具有技術(shù)基礎(chǔ)的共通性。無(wú)論是協(xié)作機(jī)器人在工業(yè)生產(chǎn)中的精準(zhǔn)配合，還是人形機(jī)器人在復(fù)雜環(huán)境中的靈活動(dòng)作，都依賴于運(yùn)動(dòng)控制、一體化關(guān)節(jié)手臂、傳感器等核心技術(shù)的發(fā)展。其中，手臂關(guān)節(jié)是人形機(jī)器人實(shí)現(xiàn)場(chǎng)景化落地的重要執(zhí)行單元。

“協(xié)作機(jī)器人是人形機(jī)器人手臂的基礎(chǔ)，人形機(jī)器人概念大火將有利于協(xié)作機(jī)器人本體技術(shù)升級(jí)迭代，加快行業(yè)技術(shù)進(jìn)步，進(jìn)而促進(jìn)行業(yè)快速發(fā)展。盡管兩者應(yīng)用領(lǐng)域有部分重疊，但人形機(jī)器人和協(xié)作機(jī)器人在大多數(shù)市場(chǎng)并沒有直接的替代關(guān)系，而是以互補(bǔ)為主，更多是在各自擅長(zhǎng)的領(lǐng)域中發(fā)揮優(yōu)勢(shì)?！薄栋灼分赋?，協(xié)作機(jī)器人在精準(zhǔn)、穩(wěn)定的工業(yè)任務(wù)中有明顯的長(zhǎng)處，而人形機(jī)器人則更擅長(zhǎng)應(yīng)對(duì)復(fù)雜的互動(dòng)需求。