协作机器人应用定义及发展现状分析

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。

协作机器人具有安全性高、灵活性强、易于操作和编程等特点，能够与人类 工作人员在同一工作空间内协同工作，完成各种任务，如物料搬运、装配、焊接、 检测、包装等。在协作机器人应用中，机器人可以根据预设的程序和指令，自动 执行重复性、高精度的工作，而人类工作人员则可以专注于更具创造性、复杂性 和需要人类判断力的工作，从而实现人机优势互补，提高整体工作效率和质量。 在工业领域，随着协作机器人技术的不断迭代以及解决方案的不断开发，我 们认为可以把应用分为三个阶段：基础应用如搬运、码垛、上下料；进阶应用如 组装、测试、熨烫、锁螺丝；高难度应用如曲面涂胶、打磨、焊接、喷涂、柔性 线束插拔等等。目前，协作机器人应用主要集中于基础和进阶应用，未来将逐渐 向高难度、高附加值应用场景加速渗透。 协作机器人应用不仅局限于工业制造领域，还可以扩展到医疗、新零售、餐 饮、农业等多个行业，为这些行业带来创新和变革。例如，在医疗领域，协作机 器人可以协助医生进行手术、康复治疗等；在新零售领域，协作机器人可以进行 咖啡及奶茶制作等工作。随着技术的不断发展和创新，协作机器人应用的范围和 领域还将不断扩大和深化。

协作机器人以其安全性、灵活性和易用性在工业领域中越来越受到重视，它 们能够填补传统工业机器人无法覆盖的空白区域，成为工业生产自动化过程中的 重要补充。这些机器人能够在定制化产线、人机混合产线等场景中发挥显著优势， 特别是在汽车制造、3C 电子、金属加工、食品饮料等多个行业中，如下： ①高柔性要求的个性化产线：柔性生产的核心是利用协作机器人的易部署、灵活、兼容性强、搭配移动性、易操作性、易换线等特点，实现产线生产切 换灵活、柔性。未来多品种少批量、个性化定制化生产成为中国制造业的发 展趋势，协作机器人方案则具有较低的系统成本、快速部署的能力、简单易 用的操作方法等优点，成为未来机器人产业大力发展方向。如在 3C 等产业 中，产品更新换代速度快，需要频繁切换产线，利用协作机器人可以柔性高 效地对产线进行改造。 ②需要人工参与的产线：一些产线、工位由于生产特殊性需有人工参与或配 合进行辅助、协同作业、调试巡检等操作，同时空间相对狭窄，操作人员在 设备间穿行时存在安全隐患。为保证人员安全，使用协作机器人可以与人无 护栏协同工作，提高生产效率及安全性。

③空间有限的局部改造项目：一些制造企业由于厂房老旧、新旧设备交杂、 原始产线规划不合理等问题而导致部署空间紧张，进行整体化改造难度大， 可采用轻量化、高度集成、易部署、适应性强的协作机器人进行局部改造。 ④中小型用户项目：协作机器人潜在的中小制造企业用户基数庞大，而中小 型企业往往产品生产体量小、对制造成本敏感，往往会对部署周期长、价格 高的传统工业机器人望而却步。协作机器人可部署安装，初期投入成本低、 投资回报周期短，可满足中小型企业的诉求。此外，一些中小型企业缺乏相 应的机器人技术人才，而协作机器人具备较强的易操作性，不需要太多的人 才培训和完善的技术服务就能快速落地。 ⑤示范性/标杆性项目：客户希望采用前沿性及创新型技术，引入协作概念， 抓住热点打造示范性产线，协作机器人可以为有此类需求的企业赋能。

协作机器人的技术特点使其在可拓展性方面表现出色，使其具备了覆盖众多 非工业场景需求的可能性。协作机器人在非工业领域的应用将主要聚焦于 4D 应 用场景，用于取代或协助人工完成 Dull（枯燥的）、Dangerous（危险的）、 Duplicate（重复的）、Dirty（肮脏的）的工作，将人工解放出来。当前协作机 器人在非工业领域的应用趋势主要可以从服务行业、高危作业环境、特种行业及家庭应用场景四个方面进行说明，如下： ①服务行业：新零售、餐饮、康复护理等属于重复性高、劳动强度高、人工 密集型应用场景，人员流动率高，培训周期长。未来协作机器人替换空间较 大。 ②高危作业环境：石油、化工、煤矿等属于高危作业环境，在运输和贮存的 各个过程中，都可能会发生爆炸和火灾等严重事故。目前在日常运维中用机 器人替代人工已成为发展趋势。为满足高防护标准的工作环境需求，拥有高 安全性防爆技术的协作机器人已应运而生。

③特种行业：医疗手术、电力等特种行业已逐渐应用协作机器人以降低人为 干扰因素，保证作业过程中的安全性、稳定性，提升效率。如协作搭载 AGV 模式的复合机器人已经成熟应用于高压电线搭接、电力巡检等场景中。 ④家庭应用场景：协作机器人的出现提供了一个让机器人走入普通人生活的 可能性，如老龄化带来的保健及康复需求、护理及养老需求等。伴随着未来 协作机器人轻型化、智能化、成本降低等发展趋势，生活中还有更多可以用 到协作机器人的环节有待发掘。