盘点国内外协作机器人玩家及其产品对比

目前入局机器人的企业分三类，一类拥有核心技术的创新型企业，如优傲、TechMan达明、AUBO傲博等，一类是传统工业巨头，如ABB、KUKA和发那科等，一类是互联网企业，如Google、亚马逊等。

从市场参与者来看，目前，国内协作机器人市场处于市场导入期，除TechMan达明、AUBO傲博、珞石等企业外，多数企业出货量较小，尚未形成一个明晰的竞争格局。从产品价格来看，国产协作机器人价格因其本土化优势，价格要较国外便宜。年协作机器人市场份额如下图：

8.1公司简介

8.1.1UR-UniversalRobot的垄断地位

位于丹麦的UniversalRobots和位于美国波士顿的Rethink公司，同是协作机器人的先驱。两者发明协作机器人的时间相差不多，但是技术路线不同。UR的单臂6轴机器人在市场上很成功，每年可生产5K多台。Universal的几款机器人形式相同，只是尺寸或负载有异。

UR5六轴协作机器人是UR于年推出的全球首款协作机器人，有效负载5Kg，自重18Kg，臂展mm，外接TeachPendant控制器，支持拖动示教，UR系列机器人如图所示。它具有编程简单、安装迅速、部署灵活、安全可靠等特点，其超高的性价比让人印象深刻。UR5采用其自主研发的PolyScope机器人系统软件，该系统操作简便，容易掌握，即使没有任何编程经验，也可当场完成调试并实现运行。正常情况下，UR机器人的安装只需2~3小时，可以安装在桌面上，也可以安装在设备上，甚至天花板上，极大限度提升了设备的使用灵活性从而提高了生产效率。结构上采用模块化关节设计，通过监测电机电流变化获取关键的关节力信息，实现力反馈，从而在保证安全性的同时摆脱了力矩传感器，生产成本大大降低，极大程度提高了市场竞争力。

在执行动作和设计编程工作上，UR所配备的示教器类似于iPad，90%以上的编程工作可以通过示教器来完成。示教板完全是图形化的界面，也是模块化的处理，会使用智能手机的人都可以操作它。其图形化的界面，包含度的任何方向。机器人TCT中心点所找的位置也可以通过上下左右的方式来移动。如果选取自由驱动的模式，机器人可以随着操作人员的手进行拖动。机械手还可根据人手的速度和轨迹，模仿人手的动作，从而节省大量的时间。

8.1.2ABB

协作机器人真正吸引机器人相关投资者的目光则是在年ABB公司推出“YuMi”之后。

YuMi（IRB）是ABB推出的全球第一款双臂协作机器人。YuMi的设计与研发始于年，年4月德国汉诺威工业博览会上正式面向市场发售。YuMi整体重量38Kg，单臂7轴冗余设计，有效负载0.5Kg，臂展mm，支持拖动示教。这款机器人是一个颠覆式的创新产品。它的应用把机器人从传统的围栏中解放出来，表明机器人可以安全地与人类并肩合作。从此，协作机器人作为一个最新的机器人种类将人与机器之间的合作带入了一个新的时代。

YuMi专为消费级电子产业设计，具有极高的精度、安全性及灵活性。每只手臂均可高效模仿人类动作，既可单独作业，也可实现臂与臂的协作。其末端工具速度最高可达1.5m/s，重复定位精度高达0.02mm。由于末端速度较快，YuMi在安全性方面引入了许多独特的设计：机械臂骨骼采用轻质钢化镁材料，表面包裹了柔软的漂浮塑料。当发生意外接触或碰撞时，机械臂能在几毫秒内停止运动，同时塑料层也能很大程度上吸收接触力，起到减震防护作用。YuMi及单臂YuMi如下图：

年初，ABB收购位于德国慕尼黑的另一家协作机器人公司Gomtec，后者有单臂机器人Roberta。Roberta是一组模块化6轴机器人，有定制无刷电机和谐波传动，还能附加安全传感器和关节转矩传感器。承担3公斤到5公斤的重任由Gomtec机器人来完成。

8.1.3FANUC

年11月的上海工博会，FANUC在中国地区正式推出全球负载最大的六轴协作机器人CR-35iA（基于传统结构的六轴协作机器人）。其自重Kg，有效负载35Kg，臂展mm，外接R-30iB控制器，支持拖动示教。

CR-35iA可以说是协作机器人中的“绿巨人”。为实现高负载，FANUC没有采用轻量化设计，而是在传统工业机器人的基础上进行了改装升级。虽然在结构上与传统工业机器人极为相似，但CR-35i整个机身由绿色软护罩包裹，内置IRVision视觉系统，同时具有意外接触停止功能，这使得机器人能够很好地缓和冲击力，防止人被夹住，从而实现与人共享工作环境。CR-35iA不适合窄小的空间，也就不适合电子产品流水线，但得益于其高负载，CR-35i可协同工人完成重零件的搬运及装配工作，例如组装汽车轮胎或往机床搬运工件等。

FANUC之后进行了轻量化产品补充．以CR-35iA为基础，他们陆续推出了CR-4iA、7iA及7iA/L，负载／臂展分别为4kg/mm、7Kg/mm以及7Kg/mm。整个系列产品灵活配置，能够充分满足不同工况的需求，同时保持操作上的一致性。

年12月，FANUC在日本国际机器人展览会上首次推出新型协作机器人CRX-10iA，此次推出的新型协作机器人具备高安全性、高可靠性、便捷使用三大特点，引领人机协作技术进入了新的时代。

作为一款小型协作机器人，CRX-10iA最大负载为10kg，可达半径mm，其长臂型机型CRX-10iA/L，动作可达半径达mm。CRX针对小型部件的搬运、装配等应用需求为用户提供精准、灵活、安全的人机协作解决方案。

机器人最高运动速度达到mm/s，长臂型机型还具备手臂下翻功能，在运行时可降低干涉区域，可以轻松取放位于机器人后面的零件。

8.1.4川崎

不久前，日本川崎重工推出的新型协作机器人系统“继承者(Successor)”吸引了许多机器人业内人士。据介绍，该系统具有新开发的控制器和传感器，可通过重现工程师的动作实现远程协作，同时可与各种川崎机器人兼容。

8.1.5KUKA

这家德国公司也是四大工业机器人厂商之一，其最早的协作机器人是LBRiiwa(意为轻量机器人，智能工业助手)。机器人有7个关节扭矩传感器，这让控制系统可检测出外部施加的力；它还像人类一样，能快速向控制器输入信息，安全控制机器运动。

LBRiiwa完全符合行业安全标准ISO，以及新的人机协作标准ISO和ISO。通过编程，LBR可自动完成任务，但它仍能小心地靠近物体并根据条件变化进行调整，例如，如果一个工件没有适当安放，那机器人会调整其运动序列，限制或监控工作空间和及机器间或人机间的安全区域。

Kuka产品较格较贵，一般在10万美元以上，如果便宜些会更具吸引力。

LBRiiwa七轴协作机器人是KUKA与DLR于年联合推出的第五代轻型机械臂，该机器人于年11月上海工博会正式面向中国发布。LBRiiwa具有2种型号：LBRiiwa7有效负载7Kg，自重约23.9Kg，臂展mm；LBRiiwa14有效负载14Kg，自重约29.9Kg，臂展mm。2种机器人均外接KUKASmartPAD控制器，支持拖动示教。与LBRiiwa类似的协作机器人有Schunk的LWA4D以及KBee的FrankaEmika，如下图所示。

LBRiiwa专为工业设计，具有灵活、安全、灵敏、精确等特点。机身采用全铝制材料，不但减轻了重量，还提高了安全性。流线型的外观设计体现了力与美的结合，同时消除了由棱角带来的挤压与剪切所造成的安全隐患。LBRiiwa的全部7个关节均配备了高性能的集成力矩传感器，体积小，灵敏度高．当运行中发生意外接触时，iiwa能实现立即减速，避免伤害。精度方面，所有齿轮单元均采用系统化精度设计及一流的制造工艺，这使得iiwa的重复度达到±0.1mm。通过导入力矩信号，LBRiiwa能够在路径控制中实现独特的平滑运动，这也使操作者在拖动示教过程中能够顺利将机器人摆放至最佳姿态。

8.1.6

HC10六轴协作机器人是Motoman的最新产品，也是其推出的第一款协作机器人，初次亮相于年12月的东京“国际机器人展”。HC10有效负载10Kg，臂展mm，外接YRC控制器，支持拖动示教。其他类似的协作机器人有ABB的Roberta、Schunk的LWA4P、FPPersonalRobot的P-Rotot以及MABI的Speedy6。

HC10在外形设计上无夹点或棱角，表面包裹了一层柔软的蓝色橡胶材料以吸收意外碰撞产生的接触力。所有关节都配备了精密的力／力矩传感器，一旦检测到与操作者的意外接触，机器人就会立即停止工作。除上述特点外，HC10的最大特色在于其具备多种工作模式。“协作模式”下，HC10将最大程度上保证操作者的安全，运行速度会受到限制；当切换至“高速工业模式”时，机械臂运行速度将大幅提升，工作效率也将达到传统工业机器人水平，因此该模式下也要采取必要的安全措施，如进行安全区域监测，设置防护栏等。为获得工业机器人国际安全标准“ISO/TS”的认证，HC10正在接受评估。

8.1.7RethinkRobotics—能否东山再起

这家波士顿公司的主力产品是双臂工业机器人Baxter，它能完成一些高阶任务，如在产品线中移除有缺陷的产品，将完成品装进盒子，进行基本的质控检查。Baxter基础价2.5万美元，基座，抓取器和软硬件服务另算，使用寿命是3年，每周可工作40小时，在劳动力市场很有竞争力。

美国当地时间年10月3日美国当地网站发布的一侧简讯：RethinkRoboticsclosesitsdoors，其在波士顿的母公司已经关闭，在全球各地办公室的相关员工将等待安置。这一新闻迅速引发机器人界和投资界人士的激烈讨论，随之而来的思考是，这一前瞻性甚至是颠覆性的技术是否还有向前发展的可能？市场资本是否还会对坚持追求革命性技术创新的狂热者继续抱有耐心？

为什么优傲诞生至今一直保持协作机器人领导者的位置？为什么Rethink存在了10年，倒在了协作机器人越来越成为趋势的今天？

1.Rethink的失利

年，美国机器人制造专家，麻省理工学院计算机科学与人工智能实验室创始主任罗德尼·布鲁克斯创建了RethinkRobotics公司，他将基于行为的人工智能理论和其在MIT人工智能实验室多年的研究成果和经验应用于机器人的开发，不同于其他传统的工业机器人，他另辟道路，旨在打造一款轻量级人形机器人，该机器人可以很容易的通过训练来执行各种复杂性任务，并且可以安全的和人类一起并肩工作。当时，工业机器人都是在“围栏”里工作的，自动化流水线上不能站人，因为不安全。

年Rethink推出的Baxter产品，一款双臂机器人。Baxter臂长mm，可带负载2.2kg。目的是在更多场合完成复杂的工作，系统设计基于Linux，本身集成ROS驱动，其应用范围首先在教育行业获得了推广。Baxter弹性驱动器控制方式，可以更好的控制机械臂的执行和反馈力，从而可以更好的控制安全。自面世来Baxter登上当年《时代周刊》，被评为“年度最佳发明”。他在外观上的呆萌、可爱与传统工业机器人刚硬的形象形成鲜明对比，双臂人形的设计更是拉近了与人类的心理距离；同时，他在内部结构上进行大胆革新，运用串联弹性驱动器SEA，极大地减少机器人在发生碰撞时的力量，让机器人更安全，工作起来更加柔顺，同时，内嵌的视觉、力感、超声、红外等多种模态的传感技术的运用使得机器人真正具备了智能。

但Baxter这种方式也带来了一系列技术问题：首先，弹性驱动器的控制方式无法满足机器人运动过程中刚性，举例来说：机器人末端抓取物体后到达预定位置，机械臂需要收缩弹性力让机械臂静止，但是弹性收缩需要时间，这牺牲了节拍；其次，机器人行业目前还不需要大规模的双臂组装的工位，大多数工位单臂就可以完成，从成本上考虑双臂多出的一条手臂会带来很多资金投入。

或许Rethink也看到上述劣势，在年Rethink又推出了第二代智能协作机器人Sawyer。Sawyer有效载荷达4公斤（8.8磅），并具有7个自由度，伸展范围可达mm。无外接控制设备，所有按键及显示屏均在机器人本体上，操作灵活、简单、直观。单臂机器人在成本上获得了极大的降低，这样可以积极推广到工业中。但是Sawyer仍然采用串联弹性驱动器控制方式，这使得在工业使用中普遍

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