2024年全球协作机器人产业发展白皮书

2024年全球协作机器人产业发展白皮书 TheGlobalWhiteBooksofCobots2024 2024 [版权声明] 本白皮书版权为北京铂睿德佳信息服务有限公司（MIR睿工业）所有，如引用报告内容进行对外使用，所产生的误解和诉讼由引用方自行负责，本公司不承担责任。 未经本公司同意，不得以任何形式将本报告出借、转售、出租、网上发布或用作其他商业用途。凡使用本报告者均受本条款及本报告一切有关版权之条款约束。 目录 目录1 图表目录5 第一章：协作机器人定义与概述7 (一)协作机器人定义7 (二)协作机器人特点7 1.安全性8 2.灵活性8 3.易用性8 (三)协作机器人分类9 1.按结构形态划分9 2.按关节轴数划分9 3.按负载能力划分10 (四)协作机器人发展历程10 1.萌芽阶段（1990s初期）11 2.技术突破阶段（2000s）11 3.快速增长阶段（2010~2020）11 4.成熟与智能化发展阶段（2020至今）12 (五)协作机器人与人形机器人12 1.人形机器人特点12 2.协作机器人与人形机器人的趋同点13 2.1技术基础的共通性：13 2.2应用领域的交叉：13 3.协作机器人与人形机器人的发展关系14 第二章：标准、认证及政策15 (一)协作机器人安全标准解读15 1.协作机器人安全的意义15 2.协作机器人技术规范与安全要素15 2.1机器人安全标准发展历程15 2.2协作机器人安全标准解读17 2.2.1安全级监控静止17 2.2.2手动引导18 2.2.3速度和距离监控18 2.2.4功率和力限制19 3.协作机器人安全标准发展趋势19 4.协作机器人厂商安全方案解读20 (二)协作机器人认证解读21 1.全球机器人认证说明21 2.当前协作机器人厂商认证情况一览26 (三)协作机器人相关政策分析27 第三章：协作机器人产业链分析33 (一)上游零部件加速完备33 1.中国产业链快速发展背景34 2.中国核心零部件发展现状34 (二)中游本体制造快速发展36 (三)下游系统集成行业属性趋势明显37 第四章：协作机器人市场格局分析39 (一)全球协作机器人市场分析39 1.全球协作机器人市场发展前景广阔39 2.协作机器人市场发展迅速，市场份额逐年攀升40 3.全球市场格局已初步定型40 3.1地区划分及定义40 3.2全球协作机器人市场格局41 (二)中国协作机器人市场分析43 1.中国市场进入稳步高速发展阶段43 2.中国市场格局已初具雏形45 3.工业领域稳步增长，柔性制造需求打开市场46 4.大负载趋势持续拓宽工业领域应用47 (三)全球其他地区协作机器人市场特点及发展趋势48 1.欧洲48 1.1制造业分布48 1.2制造业自动化情况49 1.3协作机器人市场情况50 2.北美洲51 2.1制造业分布51 2.2制造业自动化情况51 2.3协作机器人市场情况52 3.南美洲53 3.1制造业分布53 3.2制造业自动化情况54 3.3协作机器人市场情况54 4.日本55 4.1制造业分布55 4.2制造业自动化情况55 4.3协作机器人市场情况56 5.韩国57 5.1制造业分布57 5.2制造业自动化情况58 5.3协作机器人市场情况58 6.东南亚59 6.1制造业分布59 6.2制造业自动化情况60 6.3协作机器人市场情况61 7.印度62 7.1制造业分布62 7.2制造业自动化情况62 7.3协作机器人市场情况63 第五章：协作机器人技术现状及发展趋势65 (一)协作机器人核心技术定义65 (二)协作机器人核心技术发展现状65 1.安全性65 2.易用性66 3.灵活性69 (三)新兴技术带来全新可能70 1.AI技术70 2.AR/VR70 3.5G/6G通信技术71 第六章：协作机器人应用发展趋势73 (一)协作机器人应用定义73 (二)协作机器人应用发展趋势73 1.工业73 2.非工业74 (三)协作机器人生态圈助力应用丰富化发展75 第七章：全球TOP厂商动态与典型案例分析78 (一)全球厂商动态78 1.2023-2024年协作机器人主要相关事件梳理78 (二)典型案例分析80 1.汽车及相关行业80 汽车零部件：车灯螺钉锁付80 汽车零部件：变速箱螺栓拧紧81 汽车零部件：汽车行业销轴加工82 汽车电子：电流传感器检测83 汽车整车：汽车整车柔性自动化产线84 新能源汽车充电85 2.电子及相关行业85 电子：PCBA上下料检测85 电子：电子产品精密涂胶86 3.金属制品及相关行业87 金属制品：钢结构自动化焊接87 金属制品：复合机器人CNC上下料88 4.日化及相关行业89 日化行业：化妆品包装上下料89 5.锂电及相关行业90 新能源：电芯模组柔性测试和组装线90 6.医疗及相关行业91 医学样本全自动检测91 7.教育及相关行业92 智能柔性制造模块化实训平台92 8.餐饮及相关行业93 咖啡双臂拉花93 智慧食堂94 9.其他95 半导体行业：SiP自动仓储物流解决方案95 家电行业：空调外机检测、热交换器检漏、PCB涂胶等95 轨道交通：轨交智能巡检机器人96 特种领域：反射面激光靶标维护机器人97 图表目录 图1协作机器人示意图7 图2协作机器人安全级监控静止示意图17 图3协作机器人手动引导示意图18 图4协作机器人速度和距离监控示意图18 图5协作机器人功率和力限制示意图19 图6认证样例：欧盟CE-MD认证22 图7认证样图：美国NRTL认证22 图8认证样图：韩国KCs认证23 图9认证样图：CR认证23 图10认证样图：MTBF认证24 图11认证样图：SEMI-S2认证25 图12SGSTÜV-Saar功能安全证书27 图13协作机器人产业链33 图14协作机器人三大核心零部件34 图15协作机器人模块化关节36 图16协作机器人系统集成产业链38 图172015-2028年全球协作机器人销售规模及预测（单位：千台）39 图182017-2023年全球协作机器人销售规模与市场份额及2028年预测 （单位：千台）40 图192023年全球协作机器人销售规模-分大洲（单位：千台）41 图202023年全球协作机器人销售规模-分地区（单位：千台）41 图212023年全球协作机器人销售规模-分厂商（单位：千台）42 图222015-2028年中国协作机器人销售规模及预测（单位：千台）43 图232023年中国协作机器人销售规模-分厂商（单位：千台）45 图242023年中国协作机器人销售规模-分行业（单位：千台）46 图252023年中国协作机器人销售规模-分负载（单位：千台）47 图262015-2028年欧洲协作机器人销售规模及预测（单位：千台）50 图272023年欧洲协作机器人销售规模-分行业（单位：千台）50 图282015-2028年北美洲协作机器人销售规模及预测（单位：千台）.52 图292023年北美洲协作机器人销售规模-分行业（单位：千台）53 图302015-2028年南美洲协作机器人销售规模及预测（单位：千台）.54 图312023年南美洲协作机器人销售规模-分行业（单位：千台）55 图322015-2028年日本协作机器人销售规模及预测（单位：千台）56 图332023年日本协作机器人销售规模-分行业（单位：千台）57 图342015-2028年韩国协作机器人销售规模及预测（单位：千台）58 图352023年韩国协作机器人销售规模-分行业（单位：千台）59 图362015-2028年东南亚协作机器人销售规模及预测（单位：千台）.61 图372023年东南亚协作机器人销售规模-分行业（单位：千台）61 图382015-2028年印度协作机器人销售规模及预测（单位：千台）63 图392023年印度协作机器人销售规模-分行业（单位：千台）63 图40协作机器人“关节力矩传感器方案”66 图41协作机器人图形化编程67 图42协作机器人拖动示教67 图43复合机器人方案76 图44协作机器人视觉识别方案77 表1协作机器人对比传统工业机器人特点8 表2协作机器人按结构形态分类9 表3协作机器人按关节轴数分类10 表4主流协作机器人厂商产品负载分布10 表5全球机器人安全标准代表事件16 表6协作机器人代表厂商认证一览26 表7全球各地区机器人产业相关政策27 表8工业机器人行业相关部门及主要职责30 表92021-2024年中国工业机器人相关政策31 表10全球市场协作机器人阵营（不完全统计）37 表11东欧代表产业及厂商48 表12西欧代表产业及厂商48 表13南欧代表产业及厂商48 表14北欧代表产业及厂商49 表15北美洲代表产业及厂商51 表16南美洲代表产业及厂商54 表17日本代表产业及厂商55 表18韩国代表产业及厂商58 表19东南亚代表产业及厂商60 表20印度代表产业及厂商62 第一章：协作机器人定义与概述 (一)协作机器人定义 协作机器人（CollaborativeRobots，图1）简称Cobots。 过去，行业里众多组织和平台对协作机器人进行了基本的定义。 国际标准组织(ISO)在ISO/TS15066(协作型机器人技术规范)中定义：“协作型机器人是工业机器人的一个分支”，强调了协作机器人的起源；中国全国科学技术名词审定委员会定义：“为与人直接交互而设计的机器人”，强调了协作机器人的设计属性；美国专利局定义：“协作机器人是一种用于人与计算机控制的机械手之间直接物理交互的设备与方法”，更细化的说明了协作机器人的属性。 可以看出，这些定义主要强调了协作机器人的基本概念及设计理念。协作机器人发展至今，在结构和功能上不断实现创新，应用场景不断丰富，其定义也在这个过程中不断丰富及具象化。在本文中，我们将协作机器人定义为一种设计为六轴或七轴形态，用来与人类在共同工作空间、近距离、协同作业的智能化机器人，旨在协助人类在工业及非工业场景中完成重复的工作。 图1协作机器人示意图 (二)协作机器人特点 与传统工业机器人不同，协作机器人拓展了机器人功能内涵中“人”的属性，使机器人具备一定的自主行为和协作能力，可在非结构的环境下与人配合完成复杂的动作和任务，使机器人真正成为人的合作伙伴，解决传统工业机器人应用的局限性。协作机器人应用于工业场景中时无需在工人与机器人产品之间设置隔离 栏进行分离，从而解除了传统工业机器人在使用过程中对于人工生产力的限制，确保了产线的灵活性与生产效率。 协作机器人相比于传统工业机器人有诸多特点（如表1所示），其应用过程中具有安全、灵活、易用等优势，适用于空间有限、人员密集的产线以及“小批量、多品种”的柔性产线，同时在环境复杂，需求多样且人员接触压力更高的非工业场景中优势更为明显。 1.安全性 协作机器人的定义强调了其与人类近距离协同工作的特性。这意味着它不是孤立运行的，而是能够在人类工作者身边安全、高效地完成任务。其安全性体现在配备了先进的传感器和防护机制，能及时感知人类的接近并做出相应的减速或停止动作，以避免碰撞和伤害。 2.灵活性 灵活性则表现在协作机器人可以适应不同的工作环境和任务需求，较轻的自重使其更易于搬运或配合移动设备实现移动式柔性作业，拖动示教功能使其可在短时间内轻松调整动作和路径。 3.易用性 协作机器人易于编程操作，使得非专业技术人员也能快速上手，通过直观的界面和简单的指令就能让机器人执行复杂的任务。 表1协作机器人对比传统工业机器人特点 协作机器人 传统工业机器人 安全性 圆弧关边缘设计，触碰停止设计，安装无需围栏，安全性较高 需通过安全屏障与人类隔绝，配备急停按钮，但由于速度和功率较高，仍存在安全风险 灵活性与易用性 自重轻，装卸便捷，占地面积小，图形化编程，拖动示教 安装复杂，较难移动，编程难度高 负载与速度 速度中，载荷能力有限（≤40kg） 速度快，有效负载