能造鞋、倒啤酒的協(xié)作機器人，會是一個新風口么？

美國時間4月26日，全球知名自動設備供應商泰瑞達將1.48億美元砸向一家協(xié)作機器人創(chuàng)業(yè)公司Mobile Industrial Robots（簡稱MiR ），并承諾如果到2020年MiR能達到業(yè)績目標，還將追加1.24億美元。

然而，鮮為人知的是，三年前泰瑞達就曾將2.85億美元砸中另外一家機器人Universal Robots，也就是國際知名的丹麥協(xié)作機器人公司優(yōu)傲機器人。

到底是什么驅(qū)使著這個自動化設備供應巨頭，肯花費高達4.33億美元兩次收購協(xié)作機器人創(chuàng)企呢？今天，智東西梳理出了全球40多家協(xié)作機器人企業(yè)，帶你看清令巨頭資本頻頻倒向的協(xié)作機器人行業(yè)有何玄妙之處。

前幾年，工業(yè)領(lǐng)域“機器換人”的呼聲不斷，然而卻在技術(shù)不成熟、應用不現(xiàn)實的情況下漸漸失去了聲響。取而代之，“人機協(xié)作”成為產(chǎn)業(yè)界、學術(shù)界和市場方面的共識。

而“人機協(xié)作”的基礎是“協(xié)作機器人”，這種機器人與傳統(tǒng)的汽車制造廠中組裝馬達、底盤而不需人靠近的大型工業(yè)機器人不同，協(xié)作機器人更加嬌小，甚至可以放在桌面上工作，而其最突出的特點是可以與人類“筆肩作戰(zhàn)”，共同完成工作。正是由于協(xié)作機器人既能協(xié)作人類完成工作，又能友好保障人類的安全，因此它也成為機器人行業(yè)的新熱門領(lǐng)域。

就在前兩天，阿迪達斯的第二座機器人工廠Speedfactory也正式宣布落成，這個占地7.4萬平方英尺的“黑科技”工廠只有150名人類雇員，大部分工作都由機器人和人類協(xié)作完成。Speedfactory專門用于生產(chǎn)私人訂制款和限量版的運動鞋——你腳上的阿迪達斯說不定就出自它們之手。

市場方面也同樣看好協(xié)作機器人領(lǐng)域，2016年Markets and Markets和Research and Markets兩家市場調(diào)查公司紛紛發(fā)布報告稱：到2021年，協(xié)作機器人的全球銷售總額將達20億美元。緊接著，2017年Transparency Market Research也發(fā)布報告稱到2024年低，全球協(xié)作機器人市值將達950億美元，實現(xiàn)年均30%復合增長。

如此看來，從學術(shù)界、產(chǎn)業(yè)界到市場環(huán)境，所有人都認為協(xié)作機器人將成為機器人行業(yè)發(fā)展的方向。然而，目前我們卻沒有看到協(xié)作機器人呈現(xiàn)爆發(fā)式的應用，為什么協(xié)作機器人這把火點了兩三年，卻還是無法讓協(xié)作機器人真正大火起來呢？

最近，智東西調(diào)查了協(xié)作機器人這一行業(yè)，發(fā)現(xiàn)目前做協(xié)作機器人的較為知名的企業(yè)已有30多家，其中不僅工業(yè)機器人四大家族全部入局，由于入門成本較低也吸引了不少創(chuàng)業(yè)者涌入。我們發(fā)現(xiàn)目前，協(xié)作機器人的應用主要集中在輕工業(yè)領(lǐng)域，雖具有成本低、操作簡單的優(yōu)點，但也在技術(shù)和能力上有所限制。

協(xié)作機器人與傳統(tǒng)工業(yè)機器人的區(qū)別

既然，協(xié)作機器人主要應用于工業(yè)機器人領(lǐng)域，那么協(xié)作機器人與傳統(tǒng)的工業(yè)機器人相比有哪些優(yōu)勢呢？

1. 安全性高。傳統(tǒng)的工業(yè)機器人由于不能感知人的存在，傻乎乎地完全聽令于既定程序，對人來說非常危險，因此人類與機器人必須要保持必要的距離。協(xié)作機器人通過配備多重傳感器，可以感知人的存在，因此無需使用安全圍欄將人機隔離，人和機器人始終在進行交互，相互配合完成工作。

2. 操作簡單。大部分的協(xié)作機器人的主機都非常小，對安裝場地的限制也非常小，安裝起來非常的簡便，并且可以手動調(diào)整位置或移動。傳統(tǒng)的機器人編程非常復雜、耗時，并且需要專業(yè)人士進行處理，而協(xié)作機器人的廠商，會為其搭配相應的系統(tǒng)軟件，編程也變得更加容易，因此可以頻繁的進行任務轉(zhuǎn)換。

3. 成本低。使用成本一直是限制機器人應用的一個重要問題，傳統(tǒng)機器人中機器人本體成本占系統(tǒng)總成本的25%～30%，其余成本則是關(guān)于機器人編程、安裝以及專用的屏蔽工作間等。而協(xié)作機器人的成本主要在于學習、操作、安裝配置等方面的成本。

不過，協(xié)作機器人也有一定的局限性，主要表現(xiàn)在三個方面：

1. 速度慢。協(xié)作機器人的運行速度只有傳統(tǒng)工業(yè)機器人的1/3～2/3，造成這一問題的原因是協(xié)作機器人需要對運轉(zhuǎn)進行控制，以防傷害到人，因此運行的速度比較慢。

2. 負載小。協(xié)作機器人的負載都較低，一般都在10kg以下，這個缺點也是由于為了降低碰撞造成的損失，同時協(xié)作機器人較小的自重也導致協(xié)作機器人的剛性比傳統(tǒng)機器人差很多，重復定位精度也更低。因此，協(xié)作機器人在輕工業(yè)和演示教學方面應用更廣泛。

3. 工作范圍小。協(xié)作機器人的體積一般都較小，常常被用于桌面，機器臂的長度有限，所以協(xié)作機器人的工作范圍也比較小，這也限制了協(xié)作機器人的應用場景和領(lǐng)域。

協(xié)作機器人四大派系玩家就位

整體上看，目前協(xié)作機器人領(lǐng)域吸引了非常多的玩家入局，不僅工業(yè)四大家族（ABB、發(fā)那科、庫卡、安川機電）全部入局，還有歐姆龍、博世、柯馬等大型企業(yè)，以及Rethink、Franka、優(yōu)傲等知名創(chuàng)企。

國內(nèi)方面，新松、格力、大族激光等都在入局協(xié)作機器人領(lǐng)域，遨博智能、節(jié)卡機器人、珞石機器人、艾利特等創(chuàng)業(yè)公司的也在積極研發(fā)和開拓市場。由于玩家所處地理位置的不同，相對在工業(yè)基礎和技術(shù)上也會有所差異，因此，我們將協(xié)作機器人玩家大致分成了四大派系：歐系、美系、日系和國產(chǎn)系。

一、歐系：

1. 優(yōu)傲機器人

歐洲是現(xiàn)代工業(yè)的發(fā)源地，工業(yè)技術(shù)和基礎實力都很強，四大家族的ABB、庫卡都發(fā)源于歐洲。在歐系里，丹麥的優(yōu)傲機器人是協(xié)作機器人領(lǐng)域的核心玩家，2008年推出的首款協(xié)作機器人產(chǎn)品UR5也成為不少后入玩家爭相模仿的對象。

優(yōu)傲成立于2005年，2011年開始進入中國市場，2015年被美國自動測試設備的大型供應商泰瑞達以2.85億美元現(xiàn)金收購。2008年優(yōu)傲推出的UR5被認為是世界上第一臺協(xié)作機器人，僅通過聲音、手勢、圖形就能夠理解人類指令，模塊化的插頭和生產(chǎn)部件，僅需三天就可完成機器人系統(tǒng)的部署。目前，優(yōu)傲的協(xié)作機器人主要有UR3、UR5和UR10三個系列，其中的3、5、10代表的是協(xié)作機器人的負載能力（以kg為單位）。

2. ABB

作為工業(yè)機器人四大家族的ABB，也十分看好協(xié)作機器人市場。2015年ABB推出了雙臂協(xié)作機器人YuMi?(有人將其譯為“玉米”)，YuMi的外觀設計非常有趣，看起來像一個抱臂的人類，該設計也曾獲得德國的紅點設計獎。YuMi采用單臂七軸，雙臂14軸的設計，機身小巧、重量輕，非常靈活，運動速度也更快，缺點是負載太小，單臂負載只有500g。2017年的東京機器人展會上，ABB還展會了單臂的YuMi，據(jù)稱將在2018年正式推出，不過目前還沒有任何動靜。

二、美系：

1. Rethink Robotics

美國作為互聯(lián)網(wǎng)的發(fā)源過，在工業(yè)實力和軟件實力上都具有優(yōu)勢。在前沿技術(shù)的研究上，美國的知名大學也是種走在前列。近年來美國不少大學的教授開始創(chuàng)業(yè)，其中MIT機器人教授、原人工智能實驗室主任Rodney Brooks就是其中之一。他不僅聯(lián)合創(chuàng)始iRobot，還在2008年創(chuàng)立了協(xié)作機器人公司Rethink Robotics。

Rethink Robotics是協(xié)作機器人領(lǐng)域的知名玩家，2012年Rethink推出了首款協(xié)作機器人Baxter。2015年又推出比Baxter體型更小的協(xié)作機器人Sawyer，可完成測試電路板等高精度工業(yè)任務。Sawyer有亮眼的紅色機械臂，并且還配有可現(xiàn)實卡通臉的屏幕，它也非常受市場的歡迎，不僅日本的機器人咖啡廳采用了Sawyer，此前伯克利大學研究的機器人“預見未來”算法也是利用這款機器人做的開發(fā)。

三、日系：

1. 安川機電：

日本的工業(yè)化也非常的發(fā)達，四大家族的發(fā)那科和安川機電就是日企，它們在機器人核心零部件減速機和伺服電機上，幾乎處于壟斷地位。繼ABB推出了雙臂YuMi機器人，庫卡推出了七軸LBRiiwa機器人，安川電機也研發(fā)出了36厘米的六軸機器人MotoMINI，可搬運重量為500g，最大伸展距離為246mm，重量為4.3kg。采用人可抱起搬走的尺寸，也可安裝在桌子上。速度方面，MotoMINI將特定動作的節(jié)拍時間縮短了25%，可用于高速動作的部件組裝工作。而在精度方面，MotoMINI也達到了反復定位精度±0.02mm。

四、國產(chǎn)系列：

目前，中國出現(xiàn)了許多的協(xié)作機器人玩家，以國內(nèi)機器人龍頭企業(yè)新松為代表，同時由董小姐帶領(lǐng)的格力也在去年展出了單臂、雙臂兩款協(xié)作機器人。除了這些大型企業(yè)入局外，由于協(xié)作機器人小型、輕量的特點也使得玩家的入門成本低于大型的工業(yè)機器人，同時在應用領(lǐng)域上，協(xié)作機器人也可用于輕工業(yè)和服務業(yè)，主要是在3C行業(yè)和醫(yī)療輔助方面。

1. 新松機器人

2015年在上海工博會上，新松推出了其自主研發(fā)的柔性多關(guān)節(jié)國內(nèi)首臺七軸雙臂協(xié)作機器人，具有高靈活性、安全性、自主避障、快速配置等特點，基于可動仿生雙眼視覺系統(tǒng)實現(xiàn)實時深度信息和三維重構(gòu)技術(shù)。

2. 遨博智能

遨博智能是一家成立于2015年的國內(nèi)機器人創(chuàng)企，不過這家公司的技術(shù)團隊卻是集合了北航、清華、中科院以及美國密歇根理工大學的研究者，研發(fā)人員的數(shù)量占到公司總數(shù)的2/3。據(jù)遨博智能工作人員透露，遨博智能的產(chǎn)品零部件全部是國產(chǎn)化產(chǎn)品，自主研發(fā)率達90%以上。產(chǎn)品方面，他們推出了工業(yè)級機械臂i5和針對教育行業(yè)的輕量機械臂MRA7。

協(xié)作機器人應用場景

2013年中國成為工業(yè)機器人最大的市場，因此工業(yè)領(lǐng)域也成為協(xié)作機器人用量最大的領(lǐng)域。目前，協(xié)作機器人在工業(yè)領(lǐng)域有七大場景應用：拾取、放置、設備看護、包裝碼垛、加工作業(yè)、精加工作業(yè)、質(zhì)量檢測。這些應用主要是代替工人進行重復性高、危險性高的勞動。

除了工業(yè)領(lǐng)域，協(xié)作機器人因其可對人類進行感知，安全性高，還被用于服務行業(yè)。比如，今年2月日本東京澀谷的“奇特咖啡廳”，就采用了Rethink Robotics的Sawyer來為客人服務。Sawyer所附帶的屏幕可以現(xiàn)實出卡通表情，同時它還可以發(fā)出“歡迎光臨、來點美味的咖啡怎么樣”的語音來迎接客人。只要設定好程序，協(xié)作機器人還可以做倒咖啡、烹飪美食或者輔助人類支撐攝像機等工作。

醫(yī)療市場也是協(xié)作機器人的一大應用領(lǐng)域，比如，丹麥的哥本哈根大學醫(yī)院就采用兩臺UR5機器人每天處理3000個血樣，并能夠保持在1小時內(nèi)交付90%以上的結(jié)果，使可分析樣本增加了20%。此外，在3月份的AWE上，智東西遇到了跟隨美的來到展會現(xiàn)場的庫卡，庫卡不僅展示了機器人倒啤酒的“絕技”，還展示了輕量型機器人LBR Med，可用于輔助內(nèi)窺鏡檢查或活檢，還可用于鋸骨或固定椎弓根螺釘。

近年來，繼亞馬遜kiva系統(tǒng)后，倉儲物流機器人成為新風口，引得阿里、京東、?？低暋⑻K寧等紛紛布局。國內(nèi)也出現(xiàn)了許多創(chuàng)企，美的旗下的安德森、與京東合作的馬路創(chuàng)新等等。這些物流倉儲機器人在倉庫與人類合作分揀貨物，機器人之間也彼此相互配合。

協(xié)作機器人的發(fā)展瓶頸

對于國內(nèi)機器人企業(yè)來說，核心零部件始終是一個大問題，主要涉及對標減速系統(tǒng)、伺服系統(tǒng)、控制系統(tǒng)的精密減速機、伺服電機、控制器三大部件。而國內(nèi)機器人的三大核心部件基本依賴進口，而這三者的成本占達到了70%，嚴重影響了國內(nèi)協(xié)作機器人的議價能力。

美的機器人研究中心研究員龔黎明博士認為，協(xié)作機器人需要大量的傳感器的使用，并搭配保護工作人員的安全算法。由此來看，機器人是一個計算機學、工程學、動力學等多專業(yè)交叉的學科，想要開發(fā)出滿足用戶需求的優(yōu)秀產(chǎn)品也是十分不容易的。因此，協(xié)作機器人的研發(fā)對人才的要求也非常高，主要有負責運動控制、伺服驅(qū)動的研發(fā)團隊，負責用戶體驗設計、工業(yè)設計的產(chǎn)品團隊，以及負責加工、組裝、質(zhì)量控制的生產(chǎn)團隊。

協(xié)作機器人雖然有著體積小，安全性高的優(yōu)勢，但在實用性上也有一些不足。比如Sawyer的圖形界面，只能進行一些簡單的拾或取動作，稍復雜的工作還是會涉及到使用機器人語言進行編程，增加了機器人的部署時間以及開發(fā)者的工作量。因此，協(xié)作機器人的軟件系統(tǒng)還需降低使用門檻，才能吸引到更多的消費者。