2023年協(xié)作機(jī)器人產(chǎn)業(yè)發(fā)展藍(lán)皮書-GGII(對外版)

2023年協(xié)作機(jī)器人產(chǎn)業(yè)發(fā)展藍(lán)皮書

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序言

時間來到2023年，“疫情”不再是熱門詞匯，消費(fèi)不振、內(nèi)需不足、出口下滑等外部因

素被提起的頻率明顯上升，疫情后的疤痕效應(yīng)顯現(xiàn)，深刻影響著各行各業(yè)的復(fù)蘇節(jié)奏和預(yù)期

情緒。于協(xié)作機(jī)器人行業(yè)而言，最大的命題已經(jīng)從過去的“求生存”轉(zhuǎn)為“謀發(fā)展”，部分

廠商開啟上市進(jìn)程，部分廠商加大出海布局，部分廠商開啟價格白刃戰(zhàn)，價格屠夫再次上

演……焦慮的情緒似乎在蔓延。

從產(chǎn)品層面看，協(xié)作機(jī)器人不管是負(fù)載、臂展、定位精度還是示教方式、安全方案等，

趨同性已逐漸顯現(xiàn)，硬件層面同質(zhì)化不可避免的帶來了“內(nèi)卷化”和“價格戰(zhàn)”。需要承認(rèn)

的是，當(dāng)前協(xié)作機(jī)器人面臨的困境既有外部環(huán)境變化帶來的共性問題，也有協(xié)作機(jī)器人本身

能力的問題。某種程度上，對于后者問題的正視和解決路徑更具現(xiàn)實(shí)意義，或許這也將是協(xié)

作機(jī)器人未來的出路之一，這是難而正確的事。

從產(chǎn)業(yè)鏈角度看，協(xié)作機(jī)器人生態(tài)從過往的三大核心零部件逐漸擴(kuò)大，智能化的趨勢下，

力控傳感器、視覺傳感器等感知元器件關(guān)注度上升，同時布局一體化關(guān)節(jié)模組的廠商持續(xù)增

加，國產(chǎn)廠商技術(shù)的持續(xù)提升促進(jìn)成本的加速降低。機(jī)器人大模型的持續(xù)進(jìn)步有望為協(xié)作機(jī)

器人能力提升裝上加強(qiáng)版外掛，可以滿足更多復(fù)雜場景的應(yīng)用需求，尤其在商用服務(wù)領(lǐng)域的

應(yīng)用，協(xié)作機(jī)器人的易用性和智能性有望獲得質(zhì)的提升。

市場競爭方面，全球范圍內(nèi)UR依然引領(lǐng)行業(yè)發(fā)展，市場份額雖然受到一定的擠壓，但

依然保持在30%以上，以遨博智能、艾利特機(jī)器人、大族機(jī)器人、中科新松等為代表的國產(chǎn)

廠商全球份額提升明顯。國內(nèi)市場呈現(xiàn)一定的分化態(tài)勢，國產(chǎn)份額進(jìn)一步鞏固，并且市場份

額進(jìn)一步擴(kuò)大，但真正依靠協(xié)作機(jī)器人產(chǎn)品業(yè)務(wù)盈利的廠商依然是稀有物種。此外，根據(jù)

GGII的調(diào)研，部分傳統(tǒng)工業(yè)機(jī)器人廠商未來或?qū)⒓哟髮f(xié)作機(jī)器人領(lǐng)域的布局和投入，這

將為協(xié)作機(jī)器人領(lǐng)域的格局帶來更大的不確定性。

本藍(lán)皮書以協(xié)作機(jī)器人為核心，重點(diǎn)闡述了重點(diǎn)核心零部件的發(fā)展態(tài)勢，其中包含減速

器、無框力矩電機(jī)、關(guān)節(jié)模組、工控機(jī)、力傳感器、電動夾爪等，結(jié)合協(xié)作機(jī)器人產(chǎn)業(yè)鏈各

環(huán)節(jié)的技術(shù)特點(diǎn)，剖析協(xié)作機(jī)器人市場和技術(shù)脈絡(luò)，同時對協(xié)作機(jī)器人的應(yīng)用行業(yè)、應(yīng)用場

景和應(yīng)用趨勢進(jìn)行分析，旨在厘清協(xié)作機(jī)器人的發(fā)展脈絡(luò)，幫助協(xié)作機(jī)器人產(chǎn)業(yè)鏈相關(guān)企業(yè)

及投資機(jī)構(gòu)了解當(dāng)前協(xié)作機(jī)器人行業(yè)的最新態(tài)勢，把握市場機(jī)會，做出正確經(jīng)營決策。

特別說明：本報告中的大量市場及技術(shù)資料，僅供企業(yè)經(jīng)營參考用，望企業(yè)不要用于其

他商業(yè)用途，由此產(chǎn)生的一切后果高工咨詢（GGII）將不予承擔(dān)！

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宏觀外部環(huán)境的不確定性和復(fù)雜性加劇，高工咨詢（GGII）和所有參編企業(yè)真誠地祝福

每一家志向遠(yuǎn)大的企業(yè)都能制定出高質(zhì)量經(jīng)營決策，不斷獲得新的成長和成功！

感謝以下聯(lián)合參編單位（排名不分先后）：

深圳市大族機(jī)器人有限公司

中科新松有限公司

長廣溪智能制造（無錫）有限公司

遨博（北京）智能科技股份有限公司

蘇州艾利特機(jī)器人有限公司

廣東天機(jī)智能系統(tǒng)有限公司

深圳市鑫精誠科技有限公司

浙江來福諧波傳動股份有限公司

深圳市康士達(dá)科技有限公司

南京神源生智能科技有限公司

藍(lán)點(diǎn)觸控（北京）科技有限公司

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第一章協(xié)作機(jī)器人發(fā)展概述

第一節(jié)定義及分類

協(xié)作機(jī)器人，指能與人在同一共享空間中協(xié)同作業(yè)、與人進(jìn)行直接交互的機(jī)器人，是一

種新的工業(yè)機(jī)器人品類。根據(jù)美國專利局定義：協(xié)作機(jī)器人是一種用于人與計算機(jī)控制的機(jī)

械手之間直接物理交互的設(shè)備與方法。與傳統(tǒng)工業(yè)機(jī)器人不同，協(xié)作機(jī)器人設(shè)計的初衷就是

為了提高機(jī)器人的安全性，降低機(jī)器人在生產(chǎn)過程中對人帶來傷害的風(fēng)險，使機(jī)器人可以在

特定區(qū)域內(nèi)安全地與人進(jìn)行直接的交互和接觸。

除安全性以外，協(xié)作機(jī)器人還具備易用性、靈活性、低成本等特點(diǎn)。在易用性方面，協(xié)

作機(jī)器人能夠通過拖動示教路徑點(diǎn)的記錄并配合相對易用的引導(dǎo)編程，降低操作者的專業(yè)要

求。同時，輕量化、高集成度的設(shè)計使協(xié)作機(jī)器人能夠以更靈活的部署方式安裝在產(chǎn)線或集

成化設(shè)備中，易于編程的特點(diǎn)也使其能夠快速適應(yīng)新產(chǎn)線的工作需求，適用于各種非結(jié)構(gòu)化、

柔性、高靈活度的場景。

根據(jù)機(jī)器人結(jié)構(gòu)、負(fù)載以及軸數(shù)的不同，可以將協(xié)作機(jī)器人分為多種類型。

（1）根據(jù)結(jié)構(gòu)劃分

協(xié)作機(jī)器人可以分為單臂協(xié)作機(jī)器人和雙臂協(xié)作機(jī)器人。相較而言，單臂協(xié)作機(jī)器人擁

有更高的性價比，同時，體積與緊湊性方面更具有優(yōu)勢，便于安置于生產(chǎn)線或集成于整線設(shè)

備中。

雙臂協(xié)作機(jī)器人顧名思義即為擁有兩條協(xié)作機(jī)械臂的機(jī)器人，相比單臂協(xié)作機(jī)器人具有

更高的靈活性和可操作性，通過雙臂配合作業(yè)，可以提升抓取和操作物體的能力，減少對于

工裝夾具的依賴，并實(shí)現(xiàn)復(fù)雜任務(wù)的有序控制，適應(yīng)多變工作環(huán)境，可應(yīng)用范圍更加廣泛。

（雙臂協(xié)作機(jī)器人）（單臂協(xié)作機(jī)器人）

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（2）按負(fù)載分類

根據(jù)負(fù)載不同，通常能將協(xié)作機(jī)器人劃分為超輕負(fù)載（負(fù)載：＜3kg）、輕負(fù)載（負(fù)載3-

7kg）、中負(fù)載（7-12kg）、大負(fù)載（12-20kg）、超大負(fù)載（20kg以上）。

負(fù)載能力的差異帶來成本、技術(shù)以及應(yīng)用的不同。從應(yīng)用來看，超輕負(fù)載協(xié)作機(jī)器人多

用于分揀、點(diǎn)膠、涂膠、測試等場景；輕負(fù)載協(xié)作機(jī)器人多用于3C電子、醫(yī)療、新零售等

行業(yè)；中大負(fù)載協(xié)作機(jī)器人以及超大負(fù)載協(xié)作機(jī)器人則多用于裝配、搬運(yùn)、碼垛、包裝等場

景中。目前，輕負(fù)載協(xié)作機(jī)器人憑借較高的性價比以及在3C、醫(yī)療等行業(yè)中較高的適用性

占據(jù)主要市場地位。而近年來，隨著鋰電、光伏、倉儲物流等行業(yè)的快速擴(kuò)張，中大負(fù)載協(xié)

作機(jī)器人的需求開始逐漸提升，“大負(fù)載”成為行業(yè)重點(diǎn)發(fā)展方向之一。

（3）按軸數(shù)分類

根據(jù)軸數(shù)劃分，協(xié)作機(jī)器人可以分為四軸協(xié)作機(jī)器人、六軸協(xié)作機(jī)器人以及七軸協(xié)作機(jī)

器人。

四軸協(xié)作機(jī)器人在具備協(xié)作機(jī)器人高精度、輕便、安全可靠、操作簡便等優(yōu)點(diǎn)的同時，

還具有一定成本優(yōu)勢，被廣泛應(yīng)用與輕量級工業(yè)制造的生產(chǎn)環(huán)節(jié)以及醫(yī)學(xué)檢測、化學(xué)分析、

樣品處理等環(huán)節(jié)。

六軸協(xié)作機(jī)器人最為常用，其運(yùn)動方式類似于人類手臂的運(yùn)動，被廣泛應(yīng)用于各個行業(yè)

中。機(jī)器人的自由度與其軸數(shù)相關(guān)，六軸協(xié)作機(jī)器人已經(jīng)具備完整的自由度，能夠到達(dá)空間

中的任意點(diǎn)，具有較好的通用性。

相對于六軸協(xié)作機(jī)器人而言，七軸協(xié)作機(jī)器人增加了“腕關(guān)節(jié)”，能夠允許機(jī)器人躲避

某些特定的目標(biāo)，同時能夠改變末端執(zhí)行器的位置，使末端執(zhí)行器能夠更穩(wěn)定地到達(dá)特定位

置，從而提高協(xié)作機(jī)器人的整體靈活性。此外，冗余自由度不僅能改善協(xié)作機(jī)器人運(yùn)動軌跡

規(guī)劃問題，還能夠通過力矩分配使薄弱環(huán)節(jié)承受合理的力矩，提高協(xié)作機(jī)器人穩(wěn)定性。

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圖表1協(xié)作機(jī)器人按軸數(shù)分類

類別圖示

四軸協(xié)作機(jī)器人

四軸協(xié)作SCARA機(jī)器人四軸桌面協(xié)作機(jī)器人

六軸及以上協(xié)作機(jī)器人

六軸協(xié)作機(jī)器人七軸協(xié)作機(jī)器人

資料來源：企業(yè)官網(wǎng)，GGII整理

第二節(jié)新產(chǎn)品&新趨勢

一、大負(fù)載協(xié)作機(jī)器人已成潮流

近年來，機(jī)器人的技術(shù)發(fā)展呈現(xiàn)出“工業(yè)協(xié)作化”、“協(xié)作工業(yè)化”的趨勢，應(yīng)用的共融

性增強(qiáng)。協(xié)作機(jī)器人與傳統(tǒng)工業(yè)機(jī)器人之間的關(guān)系，已從找“絕對差異”發(fā)展到“強(qiáng)化比較

優(yōu)勢”。

一般情況下，由于協(xié)作機(jī)器人剛度偏弱，故而必須在增大負(fù)載和擴(kuò)大臂展之間權(quán)衡。然

而，隨著技術(shù)的迭代，協(xié)作機(jī)器人的負(fù)載范圍逐漸擴(kuò)大，由最早的5kg逐漸擴(kuò)大到30kg，

更高的負(fù)載意味著客戶能夠有更多的選擇。另一方面，協(xié)作機(jī)器人負(fù)載變大的同時，協(xié)作機(jī)

器人也在探尋更多的應(yīng)用場景。雖然目前低中負(fù)載場景中協(xié)作機(jī)器人的應(yīng)用相較于前幾年已

經(jīng)獲得了高速增長，但是也遇到了SCARA機(jī)器人與工業(yè)小六軸機(jī)器人的激烈競爭，因此通過

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大負(fù)載協(xié)作機(jī)器人擴(kuò)充新場景成為了部分協(xié)作廠商的新策略。

2022年6月，時隔四年之后，全球協(xié)作機(jī)器人龍頭企業(yè)優(yōu)傲機(jī)器人再次發(fā)布新品UR20。

在發(fā)布會上，優(yōu)傲機(jī)器人特別強(qiáng)調(diào)工業(yè)協(xié)作機(jī)器人(IndustrialCobot)的概念，蘊(yùn)含的判斷

是未來協(xié)作機(jī)器人的增長點(diǎn)仍然在工業(yè)領(lǐng)域，隨著協(xié)作機(jī)器人性能工業(yè)化的進(jìn)一步增強(qiáng)，協(xié)

作機(jī)器人對于部分傳統(tǒng)工業(yè)機(jī)器人的替代效應(yīng)將會進(jìn)一步增強(qiáng)。

2022年以來，中國各家協(xié)作機(jī)器人廠商均開始推出大負(fù)載協(xié)作機(jī)器人產(chǎn)品，負(fù)載基本

都在20kg以上，同時，協(xié)作機(jī)器人在焊接領(lǐng)域的應(yīng)用關(guān)注度明顯上升。

圖表2主要協(xié)作機(jī)器人廠商及大負(fù)載產(chǎn)品

企業(yè)名稱產(chǎn)品系列負(fù)載（kg）

中科新松GCR20-1100、GCR25-180020、25

大族機(jī)器人S20、S2520、25

遨博智能AUBO-i2020

艾利特機(jī)器人CS520H、CS620、CS62520、20、25

珞石機(jī)器人CR2020

越疆機(jī)器人CR20A20

法奧意威FR2020

發(fā)那科CRX-20iA/L、CRX-25iA20、25

優(yōu)傲機(jī)器人UR2020

資料來源：公開資料，GGII整理

二、新能源行業(yè)有望成為協(xié)作機(jī)器人新的增長極

過去很長時間，協(xié)作機(jī)器人在鋰電行業(yè)的應(yīng)用更多集中在數(shù)碼鋰電池領(lǐng)域，并且鮮有大

批量導(dǎo)入案例，在動力及儲能鋰電池領(lǐng)域一直沒有找到較為確定的應(yīng)用場景。

新能源領(lǐng)域?qū)τ趨f(xié)作機(jī)器人的需求有望迎來新契機(jī)。根據(jù)GGII調(diào)研，隨著鋰電池新技

術(shù)新工藝的持續(xù)推進(jìn)，疊加降本增效的需求日益凸顯，2023年開始有部分頭部鋰電池廠商

開始嘗試導(dǎo)入?yún)f(xié)作機(jī)器人，目前尚處于產(chǎn)品測試階段，如協(xié)作機(jī)器人能真正滿足鋰電池廠商

的應(yīng)用需求，后續(xù)的大批量導(dǎo)入應(yīng)用將成為可能。屆時，新能源行業(yè)有望成為協(xié)作機(jī)器人新

的增長極。

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第二章協(xié)作機(jī)器人產(chǎn)業(yè)鏈分析

圖表3協(xié)作機(jī)器人產(chǎn)業(yè)鏈

資料來源：高工機(jī)器人產(chǎn)業(yè)研究所（GGII）整理

第一節(jié)上游零部件

協(xié)作機(jī)器人作為新一代機(jī)器人，其三大核心零部件（控制器、減速器、伺服系統(tǒng)）與傳

統(tǒng)工業(yè)機(jī)器人有一定的差異。以電機(jī)為例，傳統(tǒng)的工業(yè)機(jī)器人使用交流伺服系統(tǒng)，而協(xié)作機(jī)

器人一般采用無框電機(jī)，永磁定子、轉(zhuǎn)子分體設(shè)計；由于協(xié)作機(jī)器人的走線和執(zhí)行機(jī)構(gòu)的穿

氣管都在內(nèi)部，所以要求電機(jī)、減速器、驅(qū)動器等都要放在一個大中空的結(jié)構(gòu)內(nèi)，編碼器、

驅(qū)動器、減速器、電機(jī)、制動器等都需采用集成式設(shè)計。

經(jīng)過數(shù)年的發(fā)展，協(xié)作機(jī)器人產(chǎn)業(yè)鏈日趨完善，尤其是中國市場，從減速器、電機(jī)到控

制系統(tǒng)，國產(chǎn)廠商的參與度逐年提升。同時，受益于國產(chǎn)協(xié)作機(jī)器人的進(jìn)步，國產(chǎn)核心零部

件的進(jìn)口替代進(jìn)程加快。

機(jī)電一體化逐漸成為零部件企業(yè)未來發(fā)力方向，國內(nèi)外主要企業(yè)紛紛開發(fā)一體化模塊，

如日本哈默納科提出了“整體運(yùn)動控制”，將諧波減速器與電機(jī)、傳感器等組合，提供高附

加值模塊化產(chǎn)品；科爾摩根發(fā)布RGM機(jī)器人關(guān)節(jié)模組，探索提供機(jī)器人關(guān)節(jié)解決方案。

目前，國產(chǎn)廠商如泰科伺服、大族機(jī)器人、來福諧波、同川精密、零差云控、精谷智能

等已實(shí)現(xiàn)模塊化關(guān)節(jié)的供應(yīng)。模塊化關(guān)節(jié)模組，可以理解為一體化的解決方案，可以大大縮

短供應(yīng)鏈環(huán)節(jié)，降低本體企業(yè)研發(fā)成本，并可提升產(chǎn)品易用性及靈活性。

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從目前來看，采用外購模塊化關(guān)節(jié)模組的廠商比例正在逐年提升，協(xié)作機(jī)器人廠商更多

會專注于自身核心的技術(shù)領(lǐng)域，如控制算法、安全模塊、應(yīng)用技術(shù)等?？梢哉f，協(xié)作機(jī)器人

領(lǐng)域產(chǎn)業(yè)鏈分工正在逐漸細(xì)分。

同時，人形機(jī)器人的興起也為上游核心零部件帶來新的機(jī)遇，其中的旋轉(zhuǎn)關(guān)節(jié)模組與協(xié)

作機(jī)器人用關(guān)節(jié)模組重疊度較高，差異點(diǎn)在于對于各部件的技術(shù)細(xì)節(jié)要求不一樣，前期對于

定制化開發(fā)的能力要求較高，截至目前已經(jīng)有部分廠商開始切入人形機(jī)器人產(chǎn)業(yè)鏈。

圖表4上游零部件主要代表企業(yè)

資料來源：公開資料，高工機(jī)器人產(chǎn)業(yè)研究所（GGII）整理

一、減速器

減速器分為RV減速器、行星減速器和諧波減速器。其中，協(xié)作機(jī)器人大多數(shù)使用諧波

減速器，少數(shù)會用到RV減速器。

諧波傳動技術(shù)突破了機(jī)械傳動采用剛性構(gòu)件的模式，使用了一個柔性構(gòu)件來實(shí)現(xiàn)機(jī)械傳

動，其工作原理通常采用波發(fā)生器主動、剛輪固定、柔輪輸出形式，當(dāng)波發(fā)生器裝入柔輪內(nèi)

圓時，迫使柔輪產(chǎn)生彈性變形而呈橢圓狀，使其長軸處柔輪齒輪插入剛輪的輪齒槽內(nèi)，成為

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完全嚙合狀態(tài)；而其短軸處兩輪輪齒完全不接觸，處于脫開狀態(tài)，當(dāng)波發(fā)生器連續(xù)轉(zhuǎn)動時，

迫使柔輪不斷產(chǎn)生變形并產(chǎn)生了錯齒運(yùn)動，從而實(shí)現(xiàn)波發(fā)生器與柔輪的運(yùn)動傳遞。

圖表5諧波減速器產(chǎn)品結(jié)構(gòu)

資料來源：公開資料，高工機(jī)器人產(chǎn)業(yè)研究所（GGII）整理

目前諧波減速器技術(shù)突破了以傳統(tǒng)Willis定理為基礎(chǔ)的漸開線齒輪設(shè)計理論，以“P”

型齒數(shù)學(xué)模型、3D仿真軟件、誤差修正方法、動態(tài)補(bǔ)償方法、壽命預(yù)測模型為基礎(chǔ)，建立全

新齒形設(shè)計理論體系。在抗磨新材料、潤滑新技術(shù)、軸承優(yōu)化、齒廓修形、獨(dú)特材料處理等

領(lǐng)域發(fā)展迅速。在振動噪聲抑制方面，通過嚙合剛度、嚙合阻尼、摩擦系數(shù)、側(cè)隙參數(shù)的敏

感性分析，分析振動噪聲產(chǎn)生機(jī)制，從而優(yōu)化參數(shù)。此外，提升了減速器的額定壽命，同時

在傳動誤差、背向間隙、空程誤差、傳動效率、噪聲、殼體最高溫度等關(guān)鍵性能指標(biāo)上達(dá)到

國際一流水平。

協(xié)作機(jī)器人產(chǎn)品結(jié)構(gòu)特殊性，減速器需中空設(shè)計。由于協(xié)作機(jī)器人的走線和執(zhí)行機(jī)構(gòu)的

穿氣管以及線束都在結(jié)構(gòu)內(nèi)部，所以要求減速器、電機(jī)、驅(qū)動器核心零部件等都要放在一個

大中空的結(jié)構(gòu)里。

由于協(xié)作機(jī)器人產(chǎn)品負(fù)載3-20kg左右，其使用的機(jī)器人用減速器一般為諧波減速器，

根據(jù)其市場銷量來看，市面上以六軸協(xié)作機(jī)器人為主，少量是7軸協(xié)作機(jī)器人。GGII數(shù)據(jù)

顯示，2022年中國六軸及以上協(xié)作機(jī)器人減速器需求量為11.7萬臺，預(yù)計到2027年需求

量將超過45萬臺。

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2023年協(xié)作機(jī)器人產(chǎn)業(yè)發(fā)展藍(lán)皮書

圖表62016-2027年中國六軸及以上協(xié)作機(jī)器人減速器需求量及預(yù)測(單位:萬臺，%)

50100%

45.20

4590%

4080%

3570%

30CAGR＞30%60%

2550%

2040%

1511.1711.7030%

105.9620%

3.794.92

51.382.5310%

00%

20162017201820192020202120222023E2024F2025F2026F2027F

六軸及以上協(xié)作機(jī)器人用減速器需求量（萬臺）銷量同比增長（%）

數(shù)據(jù)來源：高工機(jī)器人產(chǎn)業(yè)研究所（GGII）

二、無框電機(jī)

無框電機(jī)是一種新型力矩電機(jī)，專為需求體積小、質(zhì)量輕、慣量低、結(jié)構(gòu)緊湊、功率

高的應(yīng)用場合而設(shè)計，其適配性強(qiáng)，在機(jī)器人關(guān)節(jié)、醫(yī)療機(jī)器人、傳感器萬向節(jié)、無人機(jī)

推進(jìn)和制導(dǎo)系統(tǒng)以及其他應(yīng)用領(lǐng)域具有廣闊的應(yīng)用前景。

圖表7無框電機(jī)產(chǎn)品

資料來源：公開資料，高工機(jī)器人產(chǎn)業(yè)研究所（GGII）整理

目前無框電機(jī)的代表性產(chǎn)品有美國科爾摩根的TBM無框力矩電機(jī)、Parker公司的K系

列無框伺服電機(jī)、Aerotech公司S-series高性能無框力矩電機(jī)、德國的TQRobodrive的

無框電機(jī)以及Alliedmotion公司的無框力矩電機(jī)等。國內(nèi)無框電機(jī)代表公司主要有步科電

氣、杭州三相、大族電機(jī)、偉創(chuàng)電氣、易爾泰、常州運(yùn)控、合泰電機(jī)、三瑞智能等。

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同時如來福諧波、綠的諧波、同川精密等減速器廠商亦開始自研無框電機(jī)，旨在打造一

體化關(guān)節(jié)模組產(chǎn)品。人形機(jī)器人的興起，入局無框電機(jī)領(lǐng)域的廠商持續(xù)增加，其中不乏人形

機(jī)器人主機(jī)廠商，如小米、宇樹、智元科技等。

三、工控機(jī)

工控機(jī)（IPC）即工業(yè)控制計算機(jī)，是一種采用總線結(jié)構(gòu)，對生產(chǎn)過程及機(jī)電設(shè)備、工

藝裝備進(jìn)行檢測與控制的工具總稱。工控機(jī)具有重要的計算機(jī)屬性和特征，如具有計算機(jī)

CPU、硬盤、內(nèi)存、外設(shè)及接口，并有操作系統(tǒng)、控制網(wǎng)絡(luò)和協(xié)議、計算能力、友好的人機(jī)

界面。比如：PLC、IPC、CNC數(shù)控、控制卡、觸摸屏等都屬于工控機(jī)范疇。

在機(jī)器人控制方面，工控機(jī)可以通過控制算法、運(yùn)動控制卡、I/O模塊等實(shí)現(xiàn)機(jī)器人的

精準(zhǔn)控制。工控機(jī)可以運(yùn)行各種控制軟件，如機(jī)器人操作系統(tǒng)、機(jī)器人控制軟件、機(jī)器視覺

軟件等，可以實(shí)現(xiàn)機(jī)器人的自主控制、協(xié)同控制和遠(yuǎn)程控制等功能。

工控機(jī)還可以通過網(wǎng)絡(luò)連接實(shí)現(xiàn)機(jī)器人的遠(yuǎn)程控制和監(jiān)控。在工業(yè)應(yīng)用中，機(jī)器人需要

進(jìn)行大量的數(shù)據(jù)采集和傳輸，工控機(jī)可以通過高速的數(shù)據(jù)采集卡和通訊接口實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的實(shí)時

采集和傳輸。同時，工控機(jī)還可以實(shí)現(xiàn)機(jī)器人的故障診斷和維護(hù)，提高機(jī)器人的運(yùn)行效率和

穩(wěn)定性。

圖表8工控機(jī)產(chǎn)品

資料來源：公開資料，高工機(jī)器人產(chǎn)業(yè)研究所（GGII）整理

目前國際工控機(jī)品牌主要有德國西門子、日本康泰克、德國倍福、奧地利貝加萊、日

本歐姆龍等。近幾年來，國產(chǎn)工控機(jī)亦有明顯的進(jìn)步，代表廠商有臺系的研華和凌華，大

陸系廠商有研祥、華北工控、康士達(dá)、穩(wěn)信智能、恒邦新創(chuàng)、源控電子等。

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第二節(jié)中游本體

作為協(xié)作機(jī)器人產(chǎn)業(yè)鏈的核心環(huán)節(jié)，協(xié)作機(jī)器人本體集各項(xiàng)軟硬件技術(shù)于一身，可謂

產(chǎn)業(yè)鏈的中心，向上承接和倒逼各類核心零部件技術(shù)的持續(xù)進(jìn)步，向下不斷在細(xì)分領(lǐng)域拓

展應(yīng)用場景，擴(kuò)大應(yīng)用的邊界。同時，還在易用性、安全性、高柔性層面持續(xù)迭代優(yōu)化，

以滿足更多復(fù)雜場景的需求，協(xié)作機(jī)器人本體技術(shù)的提升已經(jīng)有目共睹。

從協(xié)作機(jī)器人本體廠商屬性來看，國產(chǎn)廠商持續(xù)鞏固在中國市場的主導(dǎo)地位，2022年

國產(chǎn)廠商在國內(nèi)協(xié)作機(jī)器人的市場份額接近85%，同時，新興協(xié)作機(jī)器人廠商已成為市場

的中堅力量，這與傳統(tǒng)工業(yè)機(jī)器人領(lǐng)域形成較大的反差。出口方面，越來越多的協(xié)作機(jī)器

人廠商布局海外市場，尋求新的業(yè)務(wù)增長點(diǎn)。

國內(nèi)協(xié)作機(jī)器人廠商在各細(xì)分行業(yè)全面開花，橫跨工業(yè)與商業(yè)服務(wù)領(lǐng)域，下游細(xì)分行業(yè)

滲透率持續(xù)上升，以3C、汽車零部件為代表的工業(yè)領(lǐng)域競爭日趨激烈；同時，以智慧零售、

理療按摩、醫(yī)療為代表的商業(yè)服務(wù)領(lǐng)域，入局者持續(xù)增加，已進(jìn)入快速起量的成長通道。

圖表9協(xié)作機(jī)器人本體代表廠商

資料來源：公開資料，高工機(jī)器人產(chǎn)業(yè)研究所（GGII）整理

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圖表10協(xié)作機(jī)器人成本結(jié)構(gòu)（單位：萬元，%）

9%

9%減速器

3%36%

伺服系統(tǒng)

控制器

編碼器

21%

殼體

其他

22%

數(shù)據(jù)來源：高工機(jī)器人產(chǎn)業(yè)研究所（GGII）

國內(nèi)協(xié)作機(jī)器人本體均價逐年下降。GGII數(shù)據(jù)顯示，2022年中國市場協(xié)作機(jī)器人產(chǎn)品

均價為11.04萬元，基本與上一年持平。隨著資本的介入，協(xié)作機(jī)器人廠商競爭日趨激烈，

同時，協(xié)作機(jī)器人產(chǎn)業(yè)鏈日趨完善，在很大程度上推動了機(jī)器人成本的降低。GGII認(rèn)為，內(nèi)

卷化加劇將最先的反映在機(jī)器人產(chǎn)品價格上，一方面是供應(yīng)鏈成本的持續(xù)優(yōu)化，另一方面是

市場競爭的加劇，未來幾年協(xié)作機(jī)器人均價或?qū)⒓铀傧滦小?/p>

圖表112016-2024年中國協(xié)作機(jī)器人均價及預(yù)測（單位：萬元）

18.00

15.65

16.0014.90

14.21

14.0013.05

11.62

12.0010.9511.04

10.2

9.4

10.00

8.00

6.00

4.00

2.00

0.00

20162017201820192020202120222023E2024F

數(shù)據(jù)來源：高工機(jī)器人產(chǎn)業(yè)研究所（GGII）

（注*上述數(shù)據(jù)不包含四軸協(xié)作機(jī)器人價格）

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第三節(jié)下游集成應(yīng)用

下游集成應(yīng)用，按領(lǐng)域可以分為工業(yè)和服務(wù)業(yè)兩大類。其中：

工業(yè)領(lǐng)域，協(xié)作機(jī)器人系統(tǒng)集成企業(yè)與傳統(tǒng)工業(yè)機(jī)器人系統(tǒng)集成商重疊度越來越高，面

向的群體均為各個制造業(yè)的細(xì)分領(lǐng)域。從系統(tǒng)集成企業(yè)類型來看，本土系統(tǒng)集成商數(shù)量占據(jù)

企業(yè)數(shù)量95%左右，但普遍規(guī)模較小，絕大多數(shù)廠商的年產(chǎn)值并不高。

從應(yīng)用領(lǐng)域分布來看，各系統(tǒng)集成商一般專注一個或多個行業(yè)領(lǐng)域，協(xié)作機(jī)器人作為

后來者，集成商渠道的開拓大部分會在傳統(tǒng)工業(yè)機(jī)器人集成商渠道的基礎(chǔ)上開展，小部分

屬于代理商（或貿(mào)易商）屬性。從長遠(yuǎn)來看，協(xié)作機(jī)器人的落地應(yīng)用更多還是需要依靠各

行業(yè)的系統(tǒng)集成商去完成，未來幾年，協(xié)作機(jī)器人廠商的競爭也會或多或少的體現(xiàn)在渠道

的競爭上，這一點(diǎn)與傳統(tǒng)工業(yè)機(jī)器人十分相似。

從協(xié)作機(jī)器人應(yīng)用分布看，工業(yè)領(lǐng)域占比在70%左右，可以說短期內(nèi)工業(yè)領(lǐng)域依然是

協(xié)作機(jī)器人的主要戰(zhàn)場。

按工藝應(yīng)用領(lǐng)域來看，中國工業(yè)機(jī)器人主要應(yīng)用在焊接、噴涂、裝配、包裝、搬運(yùn)上

下料、拋光打磨等領(lǐng)域。

圖表122021-2023年中國工業(yè)機(jī)器人應(yīng)用細(xì)分領(lǐng)域需求變化及預(yù)測

2021年機(jī)器人2022年機(jī)器人2023年機(jī)器人需求

應(yīng)用工藝細(xì)分工藝

需求量升降情況需求量升降情況量升降情況（E）

金屬鑄件搬運(yùn)↑↓↓

注塑搬運(yùn)↑↓↓

沖壓/鍛造/彎曲處理↑↓↓

機(jī)床上下料↑↓↓

搬運(yùn)/上下料機(jī)床其他工序操作↑↓↓

測量/檢查/測試處理↑↑↑

碼垛↑↑↑

包裝/揀選/放置搬運(yùn)↑↑↑

物料搬運(yùn)↑↑↑

弧焊↑↓↓

焊接點(diǎn)焊↑↓↓

激光焊↑↑↑

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錫焊↑↓↓

其他焊接↑↓↓

噴漆和搪瓷↑↓↓

噴涂涂膠↑↓↓

其他噴涂↑↓↓

激光切割↑↑↑

水射流切割↑↑↑

加工/處理

拋光打磨/去毛刺↑↑↑

其他↑↑↑

固定/壓裝↑↑↓

組裝/插拔↑↑↓

裝配/拆卸

拆卸↑↑↓

其他裝配↑↓↓

FPD潔凈室↑↓↓

其他半導(dǎo)體潔凈室↑↑↓

其他潔凈室↑↑↓

數(shù)據(jù)來源：高工機(jī)器人產(chǎn)業(yè)研究所（GGII）

GGII數(shù)據(jù)顯示，2022年中國工業(yè)機(jī)器人應(yīng)用市場中，用于搬運(yùn)碼垛、焊接、噴涂、裝

配及拋光打磨等操作的機(jī)器人占比將近95%左右，其中搬運(yùn)碼垛機(jī)器人的占比最高，占據(jù)一

半以上的份額。近兩年，新能源汽車行業(yè)的爆發(fā)，帶動了汽車整車及零部件、汽車電子等對

搬運(yùn)/上下料的應(yīng)用，同時新能源行業(yè)(包括光伏、鋰電)的高速增長，同樣促進(jìn)了對搬運(yùn)和

裝配機(jī)器人的需求。

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圖表132015-2022年工業(yè)機(jī)器人應(yīng)用領(lǐng)域分布（單位：%）

100%

80%

60%

40%

20%

0%

20152016201720182019202020212022

焊接搬運(yùn)/上下料噴涂拋光打磨裝配其他

數(shù)據(jù)來源：高工機(jī)器人產(chǎn)業(yè)研究所（GGII）

服務(wù)領(lǐng)域，因?yàn)槠涿嫦虻目蛻羧后w與工業(yè)領(lǐng)域差異較大，故而該領(lǐng)域的集成應(yīng)用與工業(yè)

領(lǐng)域有較大的不同。相對來說，服務(wù)領(lǐng)域的應(yīng)用更加強(qiáng)調(diào)安全性的范疇，同時也會更多的應(yīng)

用人工智能技術(shù)，如通過引導(dǎo)式編程，捕捉與模仿記錄下技師動作，可以完成泡茶、泡咖啡、

制作奶茶、調(diào)制雞尾酒等任務(wù)，甚至可以通過語言、行為學(xué)習(xí)與模仿鋼琴家、指揮家動作完

成樂曲演奏、樂隊指揮的工作，還能進(jìn)行醫(yī)療輔助、輔助按摩等操作。

人工智能大模型的發(fā)展為機(jī)器人的智能化提供了強(qiáng)大助力，尤其在服務(wù)領(lǐng)域，機(jī)器人領(lǐng)

域與大模型結(jié)合的機(jī)會點(diǎn)更多，比如一般的復(fù)合機(jī)器人，具備手+腳的能力，通過大模型能

力的加持，可以很好地提升機(jī)器人的交互能力和感知能力。長遠(yuǎn)來看，服務(wù)領(lǐng)域或?qū)⑹菂f(xié)作

機(jī)器人的大未來，尤其是家用場景，落地的時間點(diǎn)主要取決于大模型這種能力是否可以讓協(xié)

作機(jī)器人更加智能，能夠與人進(jìn)行無縫交互。

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第四節(jié)周邊配套產(chǎn)品

應(yīng)用場景復(fù)雜化對協(xié)作機(jī)器人提出了更高的要求，需要更深入的系統(tǒng)技術(shù)研發(fā)，在硬件、

軟件、算法、系統(tǒng)等方面構(gòu)建起靈活、易用、安全的協(xié)作機(jī)器人生態(tài)體系。

隨著協(xié)作機(jī)器人智能化研發(fā)不斷深入，人工智能技術(shù)在協(xié)作機(jī)器人領(lǐng)域的進(jìn)一步融合應(yīng)

用，協(xié)作機(jī)器人將集成先進(jìn)的機(jī)器人技術(shù)和算法技術(shù)，以及豐富的傳感器和高度柔性化的末

端執(zhí)行器等，更加智能化地完成各項(xiàng)復(fù)雜的任務(wù)。

圖表14協(xié)作機(jī)器人周邊配套產(chǎn)品列表

資料來源：公開資料，高工機(jī)器人產(chǎn)業(yè)研究所（GGII）整理

一、力傳感器

傳感器集機(jī)械、光、電于一身，能精確衡量壓力、溫度、濃度、速度等，同時又受制于

芯片、材料、軟件的發(fā)展瓶頸。它的原理透明，但工藝卻非常復(fù)雜，傳感器功能的不同，本

質(zhì)上是軟硬件的區(qū)別，產(chǎn)品大小、反饋速度、實(shí)現(xiàn)精度都會有較大的區(qū)別。

傳感器能夠?yàn)闄C(jī)器人提供必要的信息，以正確執(zhí)行相關(guān)操作。隨著協(xié)作機(jī)器人的下游應(yīng)

用場景被開拓，協(xié)作機(jī)器人需要的傳感器類型也越來越多：二維視覺傳感器、三維視覺傳感

器、力扭矩傳感器、碰撞檢測傳感器、安全傳感器、六維力傳感器等。

力傳感器（Forcesensor）是將力的量值轉(zhuǎn)換為相關(guān)電信號的器件。力是引起物質(zhì)運(yùn)動

變化的直接原因。力傳感器能檢測張力、拉力、壓力、重量、扭矩、內(nèi)應(yīng)力和應(yīng)變等力學(xué)量。

具體的器件有金屬應(yīng)變片、壓力傳感器等，在動力設(shè)備、工程機(jī)械、各類工作母機(jī)和工業(yè)自

動化系統(tǒng)中，成為不可缺少的核心部件。

力傳感器是機(jī)器人力感知的關(guān)鍵部件，并廣泛應(yīng)用于醫(yī)療、打磨、裝配、抓取及人機(jī)共

融等領(lǐng)域中。其中，在工業(yè)機(jī)器人應(yīng)用領(lǐng)域中，一般使用一維力傳感器、三維力傳感器和六

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維力傳感器等三種。而協(xié)作機(jī)器人則一般使用關(guān)節(jié)扭矩傳感器和六維力傳感器。

一維力傳感器和單軸扭矩傳感器市場上已有相對成熟的產(chǎn)品，但缺少為機(jī)器人應(yīng)用做的

特殊設(shè)計，在易用性、耐用性方面有待提高。三維力傳感器、六維力傳感器技術(shù)門檻較高，

過去全球僅有幾家公司生產(chǎn)，如ATI、OPTOFORCE、SCHUNK等。隨著國內(nèi)入局力傳感器領(lǐng)域

的廠商越來越多，目前國產(chǎn)相關(guān)廠商正逐年增加，如鑫精誠傳感器、藍(lán)點(diǎn)觸控、坤維科技、

神源生智能、海伯森等，均已有相關(guān)的產(chǎn)品落地并進(jìn)入產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用。

六維力傳感器常用于力的作用點(diǎn)隨機(jī)變化，且對測量精度要求較高的場景，是最適合協(xié)

作機(jī)器人應(yīng)用的力傳感器之一。六維力傳感器能夠同時測量三個坐標(biāo)軸方向的力和繞三個坐

標(biāo)軸方向的力矩，并給出最為全面的力覺信息。在算法方面，六維力傳感器的內(nèi)部算法會解

耦各方向力和力矩間的干擾，使力的測量更加精確，同時，在獲取力矩信息后，六維力傳感

器還可以利用力矩信息來推算獲取受力部件的姿態(tài)，監(jiān)測力矩是否在安全范圍內(nèi)，以避免傳

感器的過載損壞。

GGII數(shù)據(jù)顯示，2022年中國力傳感器市場規(guī)模17.13億元，同比增長13.22%。預(yù)計

2023年市場規(guī)模有望突破20億元。其中，2022年中國六維力/力矩傳感器市場規(guī)模2.39億

元，同比增長52.04%。GGII預(yù)計，2023年中國六維力/力矩傳感器市場規(guī)模有望突破3億

元，到2027年中國六維力/力矩傳感器市場規(guī)模將超過15億元，2023-2027年年復(fù)合增長

率超過45%。

圖表152017-2027年中國六維力/力矩傳感器市場規(guī)模及預(yù)測(單位:億元，%)

1890%

1680%

1470%

1260%

10CAGR＞45%50%

840%

630%

420%

210%

00%

2017201820192020202120222023E2024F2025F2026F2027F

機(jī)器人行業(yè)規(guī)模（億元）非機(jī)器人行業(yè)規(guī)模（億元）同比增長（%）

數(shù)據(jù)來源：GGII《2023年中國六維力/力矩傳感器市場分析報告》

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圖表16不同類型六維力傳感器原理、特點(diǎn)及代表企業(yè)

傳感元件類型原理及特點(diǎn)代表企業(yè)

通常采用的是硅應(yīng)變片或金屬箔，本質(zhì)ATI、鑫精誠傳感器、藍(lán)點(diǎn)觸控、坤維科技、宇立儀

應(yīng)變片式是材料本身發(fā)生形變進(jìn)而轉(zhuǎn)化為阻值變器、神源生智能、海伯森、Sintokogio、BotaSystems

化AG、SCHUNK、埃力智能、ME-Me?systemeGmbH等

光學(xué)式通過光纖、光柵反映形變，再轉(zhuǎn)化成力OnRobot、松果體、華力創(chuàng)等

電容是通過極距的變化導(dǎo)致電壓變化，

壓電/電容式Robotiq、Robotous、WACOH-TECH、Kistler等

壓電則是通過形變改變電荷

資料來源：公開資料，高工機(jī)器人產(chǎn)業(yè)研究所（GGII）整理

二、電動夾爪

夾爪，又稱夾持器，是機(jī)器人末端執(zhí)行器的一種產(chǎn)品類型。常見的末端執(zhí)行器可以分為

夾爪和作業(yè)工具兩類。其中，作業(yè)工具主要是針對特定工作場景下機(jī)械臂需要搭載的作業(yè)設(shè)

備，例如：噴漆槍、焊接工具等；而夾爪則是根據(jù)模仿人手功能研制出的新式設(shè)備，主要應(yīng)

用于夾持、運(yùn)輸、放置工件以及操縱物體等場景。

工業(yè)機(jī)器人的運(yùn)用主要基于模仿人類的運(yùn)動方式，機(jī)械臂模仿人類手臂運(yùn)動，而夾爪模

仿的則是人類手指的運(yùn)動。從形態(tài)上看，夾爪是擁有類似于人手結(jié)構(gòu)的設(shè)備，例如：三指夾

爪、四指夾爪等，也有平行二指這類偏機(jī)械性的結(jié)構(gòu)。在實(shí)際應(yīng)用中，夾爪一般通過末端的

連接裝置與機(jī)械臂末端關(guān)節(jié)的連接面板相結(jié)合，前端夾片或鉗口在氣壓、液壓、電驅(qū)等動力

的驅(qū)使下，會對物體施加一定夾持力，使物體能夠被機(jī)械臂控制，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)抓取、放置、擰

緊等操作。

隨著夾爪的各類應(yīng)用不斷深入，各個行業(yè)的場景定制化開發(fā)，以及應(yīng)用缺陷上的持續(xù)迭

代和優(yōu)化，夾爪種類逐漸向多樣化的方向發(fā)展。

從產(chǎn)品形態(tài)上來看，根據(jù)夾爪指數(shù)以及夾爪機(jī)械結(jié)構(gòu)的不同，可以將夾爪分為平行二指

夾爪、三指夾爪、四指夾爪、五指靈巧手、六指夾爪、軟體夾爪等不同類型。

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2023年協(xié)作機(jī)器人產(chǎn)業(yè)發(fā)展藍(lán)皮書

圖表17不同形態(tài)夾爪產(chǎn)品示意圖

（從左到右分別為：平行二指夾爪、三指夾爪、四指夾爪、五指靈巧手、六指夾爪、軟體夾爪）

資料來源：公開資料，高工機(jī)器人產(chǎn)業(yè)研究所（GGII）

GGII數(shù)據(jù)顯示，2022年中國電動夾爪市場銷量約為5.14萬臺，同比增長65.81%。對

于電動夾爪銷量，GGII認(rèn)為，未來5年中國電動夾爪整體銷量年均復(fù)合增速將超過50%，預(yù)

計到2027年，國內(nèi)電動夾爪銷量將突破40萬臺。

圖表182016-2027年中國電動夾爪市場銷量及預(yù)測（單位：萬臺，%）

45.042.490%

40.080%

35.070%

30.060%

25.0CAGR＞50%50%

20.040%

15.030%

10.020%

5.14

5.01.753.1010%

0.340.580.791.15

0.00%

20162017201820192020202120222023E2024F2025F2026F2027F

銷量（萬臺）同比增長（%）

數(shù)據(jù)來源：高工機(jī)器人產(chǎn)業(yè)研究所（GGII）

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2023年協(xié)作機(jī)器人產(chǎn)業(yè)發(fā)展藍(lán)皮書

第五節(jié)協(xié)作機(jī)器人產(chǎn)品圖譜

按照產(chǎn)品負(fù)載的維度，GGII將協(xié)作機(jī)器人的負(fù)載范圍分為5個檔位，列舉了中國市場

主要協(xié)作機(jī)器人代表廠商的產(chǎn)品負(fù)載矩陣，如下圖所示。

大部分廠商產(chǎn)品負(fù)載范圍在3-20kg區(qū)間，其中輕負(fù)載（3kg≤L＜7kg）產(chǎn)品占比最高，

達(dá)到32.94%；其次是大負(fù)載（12kg≤L＜20kg）產(chǎn)品，占比22.35%；中負(fù)載（7kg≤L＜12kg）

產(chǎn)品占比20.00%，排名第三；超大負(fù)載（L≥20kg）產(chǎn)品與超輕負(fù)載（L＜3kg）產(chǎn)品分別占

比16.47%和8.24%，分別排名第四和第五，其中占比提升最大的系超大負(fù)載（L≥20kg）產(chǎn)

品。

圖表19主要協(xié)作機(jī)器人廠商產(chǎn)品負(fù)載矩陣對比

產(chǎn)品負(fù)載范圍

企業(yè)名稱超輕負(fù)載輕負(fù)載中負(fù)載大負(fù)載超大負(fù)載

（L＜3kg）（3kg≤L＜7kg）（7≤L＜12kg）（12≤L＜20kg）（L≥20kg）

中科新松/★★★★★★★★★

大族機(jī)器人/★★★★★★★★★

長廣溪智造/★★/★★/

遨博智能/★★★★★★★

艾利特機(jī)器人/★★★★★★★★

天機(jī)智能/★★★//

珞石機(jī)器人/★★★★★★

節(jié)卡機(jī)器人★★★★★★★/

越疆機(jī)器人★★★★★★★★★★★

法奧意威/★★