MIR 睿工業數據顯示,2024年中國協作機器人整體市場規模約3萬臺,同比增長28%。從2025年上半年的市場表現來看,預計2025年全年市場規模將突破4萬臺,增速有望沖刺50%。隨著協作機器人在各行業的應用不斷擴大,規模化效應凸顯,預測2028年中國協作機器人銷售規模有望突破10萬臺。
2021-2028E 協作機器人機器人市場銷售規模(千臺)
從MIR 睿工業數據可以看出,協作機器人正在處于發展上升期,無論是傳統機器人企業還是專做協作機器人的本體廠商,甚至像匯川這樣的頭部自動化公司也在2025年發布了其首款協作機器人。協作機器人通過安全性、易用性、靈活性三大核心優勢,解決了傳統機器人難以兼顧效率與人機協作的矛盾。尤其在工業4.0背景下,“人機協同”成為推動智能制造、柔性生產的關鍵力量。
但在傳統協作機器人應用中,還存在著拖動示教不夠輕便精確、碰撞檢測靈敏度不足、力交互能力弱等問題。而決定這些問題的主要因素是現在大部分協作機器人都是采用基于電流環控制或外置力傳感器的末端力控方案,無法實現全關節力覺反饋,限制了復雜力交互場景如精密裝配、醫療手術等場景的應用。
隨著制造業智能化轉型進程加快,市場對協作機器人的性能要求從“人機協同”向“高精度柔性作業”升級,技術迭代與市場選擇形成雙重驅動。在此背景下,關節力控技術憑借毫秒級響應速度、多場景適配能力及高精度力控表現,逐步成為下一代高端協作機器人的核心技術方向。
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深耕關節力控技術,領跑中國細分市場
而且,面臨著如此多競爭對手的賽道,協作機器人企業都在不斷對技術進行迭代,以破局低價內卷的行業形勢。甚至一些頭部廠商很早就意識到關節力控技術的戰略價值,提前投入核心技術研發與產品落地。
例如珞石機器人早就錨定了協作機器人這片藍海市場,但在協作機器人發展初期,市面上大多企業都在模仿丹麥優傲機器人,同質化較嚴重。而以工業機器人起家的珞石則認為第一代協作機器人產品在拖動示教和碰撞檢測靈敏度、力交互能力依舊有所欠缺,市場上缺少一款“全關節力控產品”,在每軸關節內置高精度力矩傳感器,從而實現高精度運動控制和柔順力控操作能力。
所以,2016年珞石機器人就開始攻克關節力控的底層技術和關節設計,在2018年發布第一代柔性協作機器人產品xMate,配備力控傳感器做柔性打磨場景,到如今珞石關節力控協作機器人已經迭代到第三代。據MIR 睿工業數據顯示,2024年在關節力控協作機器人細分賽道中,珞石機器人在中國市場銷量第一,反映出企業技術落地能力,也印證了關節力控技術已獲得市場廣泛認可,成為高端協作機器人的主流選擇之一。
02
攻克全關節力控技術難題
多行業落地并拓展具身智能新領域
相比采用基于電流環控制或外置力傳感器的末端力控方案的傳統協作機器人,全關節力控是極具挑戰的技術路線,德國宇航局曾將其應用于空間機械臂(技術后來轉移給庫卡),全球范圍內少有企業能夠將全關節力控技術成功產品化,尤其是實現批量量產和成本控制。
所以,幾年前的珞石選擇了一條技術路線全新、毫無市場先例可循、從背后的算法到結構設計到軟件交互都需要完全自主創新的道路。而也正是因為如此,珞石后來通過在關節力控模塊、控制算法等核心環節的技術積累,在協作機器人市場上才形成了差異化競爭優勢。
那么,珞石解決了哪些問題才能成功做出“全關節力控”這一技術路線的呢?
全關節力矩控制的技術研發最難的地方在于它是一個需要多領域高度協同的系統工程。
首先要解決控制算法對于精度的補償,傳感器在精度測量時,不同溫度和不同負載環境下均有一定的誤差,將誤差盡可能縮到最小才能保證協作機器人批量生產的一致性。另外,控制算法相應的實時性也是非常關鍵的,保證控制算法的實時性要從原始信號的采集和處理,到通訊方式的選擇,再到控制頻率的綜合算法才能保證。
其次從機械設計看,在每個關節增加高精度扭矩傳感器及其支撐結構會導致關節結構更復雜、尺寸增大。因此,核心難點是如何依然能保證關節體積小巧、結構穩定,并確保力傳感性能不受影響,同時滿足批量生產時的一致性要求。這不僅是對機械設計的考驗,與之相關的電子電氣和線束設計也至關重要。
如今,珞石機器人通過在控制算法與機械設計兩大核心領域的深耕細作,成功攻克了全關節力控技術研發中的系統性難題,目前已經發布了3-45kg負載的全系列協作機器人產品,并實現了批量生產。
據了解,珞石的全關節力控協作機器人已在汽車、3C電子、鋰電光伏、以及商用理療與醫療手術等行業實現批量應用。除在搬運等場景中發揮速度與精度優勢外,其核心價值更體現在力覺交互類任務中。
憑借行業領先的安全性,珞石全關節力控協作機器人能在更開放的環境下實現安全的人機協作。在精密裝配方面,如電視機、筆記本電腦、手機接插件的組裝與插接,以及自動駕駛汽車的無人工場充電槍的柔順插拔,都依托于力控技術實現精準操作。此外,在按摩理療、醫療手術(如關節置換、脊柱骨科定位)等場景中,柔順、安全的力控交互能力也已成為關鍵支撐。
未來,珞石機器人不僅將持續擴大現有場景的應用規模,還正將力控關節與技術進一步拓展至人形機器人、輪式雙臂機器人等新興領域,實現更廣泛的技術滲透。
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關節力控技術賦能具身智能
具身智能作為機器人技術發展的重要方向,與關節力控技術緊密相連。
關節力控技術所具備的力覺感知能力,是機器人實現智能化的核心要素,為人形機器人、雙臂機器人等具身智能載體提供了關鍵的交互能力。力控技術使得機器人能夠更好地感知環境、與外界進行交互,從而在復雜場景中做出更智能的決策和行動。
因此,關節力控技術對具身智能至關重要,目前已被多家頭部廠商應用于人形或雙臂機器人。具身智能的本質,是讓機器人通過視覺、力覺、觸覺、語音等多模態數據學習,形成能決策的“大腦”。這個大腦是否聰明,取決于數據的質量,而力覺正是其中不可或缺的關鍵感官。
以人類動作為例:我們完成許多任務并不依賴極高的絕對定位精度,而是通過力覺反饋進行精細調整。例如,放置物品時,我們依靠接觸桌面的力感來判斷是否到位;擦桌子時,甚至無需緊盯,手也能根據受力情況自適應完成動作;在工廠裝配齒輪箱等精密部件時,工人同樣主要依靠力覺來實現柔順、精準的配合。
因此,若要讓機器人具備接近人類的智能,力覺傳感與控制就是一項剛需。關節力控技術對人形機器人而言,已成為明確的技術趨勢,并在學術和產品層面得到驗證。
目前,珞石機器人新一代HSA系列極輕量化緊湊型力控關節已經用在人形機器人上。未來,具身智能將進一步融合力覺、視覺、觸覺等多方面感知,結合大模型、AI等技術,提升機器人自主決策能力,使其能夠像人類一樣自然地感知和適應環境,實現更高級的智能交互和任務執行,拓展到工業、醫療、服務等更多新興場景,推動機器人從“工具”向“智能伙伴”躍遷,成為連接物理世界與數字世界的核心載體。
結語
從行業全局來看,協作機器人市場正處于技術迭代與格局重塑的關鍵期。當前市場呈現多元競爭態勢,既包括庫卡、ABB、發那科等擁有深厚技術積累的國際巨頭,也不乏憑借創新技術崛起的協作機器人本土企業,同時自動化頭部公司也紛紛跨界布局,推動市場競爭日趨激烈。
珞石的實踐印證了“長期主義技術投入”的戰略價值。從2016年啟動底層技術攻關到2024年拿下中國市場關節力控協作機器人細分賽道銷量第一,近十年的技術積累過程中,其始終堅持自主創新,攻克了算法精度補償、關節小型化設計、批量生產一致性等一系列系統性難題;并已經形成了工業機器人、柔性協作機器人和具身智能三大產品矩陣,遠銷全球40多個國家和地區。
在智能化升級的浪潮中,只有牢牢掌握底層核心技術,構建不可替代的技術壁壘,才能在激烈的市場競爭中實現可持續發展,同時為行業技術迭代與產業升級注入持久動力。
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