随着工业自动化技术不断发展，对于生产自动化以及人机协同作业的需求逐渐提升。与此同时，对于机器人智能化、安全性、易操作、易部署等方面的要求也逐渐提高，越来越多中小型企业开始采用协作机器人系统来实现柔性生产。

GGII数据显示，2023年全球协作机器人（含四轴）销量9.99万台，同比增长 27.26%，市场规模75.95亿元，同比增长21.93%。2016年到2023年期间，全球协作机器人销量年均复合增速为37.15%。随着协作机器人价格开始降低，以及协作机器人安全性、稳定性和智能化不断提升，从工业级到消费级的拓展有望释放出规模化的新兴市场空间。

据预计，2024年全球协作机器人销量有望达13.32万台，同比增长超30%，市场规模有望突破100亿元。到2028年，全球协作机器人销量将超过41万台，市场规模接近320亿元。

截至2023年末，全球协作机器人厂商数量约150家，随着市场竞争愈加激烈，行业洗牌也在加速，新进入者数量减少。协作机器人行业已经进入一个新阶段，行业开始从无序逐渐走向有序，行业进入门槛有所提高，预计未来几年协作机器人厂商数量增长率持续放缓。

随着中国企业在协作机器人领域自主研发能力的提升，国产协作机器人品牌崛起，向国内外市场提供更具性价比的产品，带动了行业均价的下降。

以下是我们预测的五大产业技术与行业发展趋势：

一、大负载产品占有率上升

近年来，协作机器人的性能不断向工业机器人靠拢，稳定性和负载均有所提高；从3kg、5kg、10kg 的负载，提升至20kg、30kg、35kg、50kg的负载，大负载产品市场占有率逐渐提升；从1m/s的速度，提升至3m/s；精度也达到了工业级别的0.02mm。 

从性能方面来看，协作机器人的进化正不断冲击着协作机器人与工业机器人的边界；从应用上来看，协作机器人越来越多地被应用在工业领域，并开拓了许多传统工业机器人无法进入的工作领域。

负载与速度的提升，对协作机器人的安全性提出更高的要求。为了保证人机协作的安全，一些新技术也应运而生。例如某海外巨头新推出的协作机器人，增配安全激光扫描仪，通过感知人体与机器人的距离来调整工作状态，增加了一个隐形的围栏来保障安全。

二、核心零部件性能优化 

无框力矩电机：协作机器人所使用的电机必将朝高扭矩、大中空、高功率密度等方向发展。核心零部件减重，以提高功率密度将成为重点，实现协作机器人关节模组轻量化、高负载。

伺服驱动：协作机器人所应用的伺服驱动趋向集成化、小型化，同时具备高响应、高精度，以及更优的力控和防抖能力，具有更高的智能化。

编码器：机器人编码器是伺服控制的核心部件，目前在成本上，可制造性，精度等还有一定的局限。后续发展方向主要是围绕高精度、高集成度、高可靠性发展。 伺服控制性能提高，必然要求编码器技术的提高，高精度编码器尤为重要。由于需要关节输入输出两侧位置、速度等，编码器需要采集两端信息，高集成度的编码器同时采集两端信息，减少体积和走线尤为重要。另外编码器必然需要更高的可靠性，抗干扰，在强辐射、高低温等特殊场合依然保持可靠性。

减速器：作为连接动力源和执行机构的中间机构，减速器影响着关节模组的扭矩、精度、刚性等多方面的表现。为了能更好地满足协作机器人在精确操作和重复性任务中的需求，需要进一步提高减速器的精度和可靠性。集成化的设计和新材料的应用，都能够帮助减速器向小型化、轻量化发展，并提高其承载能力和耐用性。

三、感知性提升

协作机器人的智能化以及AI应用，离不开感知能力的提升，这就需要应用到各类智能传感器，如视觉、力与力矩传感器、IMU、电子皮肤等。只有具备力感知的机器人才能够更好地进行智能抓取，实现更安全的人机交互。此外，协作机器人要通过智能相机技术、3D视觉传感技术、3D激光雷达技术等、红外摄像头等技术实现“开眼看世界”。具有机器视觉的协作机器人可以解锁更多功能，使机器人能够完成检测类应用，可以抓取或检测立体的物体，实现无序抓取等应用。 

除了视觉感知能力外，具备力感知能力也将打开协作机器人应用场景的另一扇大门，例如打磨、装配、按摩、康复甚至手术等。具备力的感知能力可以保证协作机器人在与人接触过程中的安全，并能够完成精度更高的任务。同时，具备力的感知能力将便于机器人的使用，人可以通过示教的方式给机器人安排工作，无需学习复杂的编程语言，协作效率也得以提升。

四、智能化

长久以来，机器人作为机电执行机构，只能替代简单、重复性的任务。对于长任务或者柔性任务，则无法展示身手。近年来，随着人工智能技术尤其是大模型的快速发展，越来越多的新应用涌现，例如无序抓取，智能检测等。随着机器人模型的发展、工业数据的积累和算力的提升，机器人逐渐开始通过自我学习的方式处理复杂问题，完成更多复杂任务。

AI 应用必定是未来协作机器人技术的发展趋势，只有具备人工智能，能自我学习、判断、决策的协作机器人才可以成为真正的协作机器人。只有这样才能打破机器人使用的编程门槛，实现真正的“开箱即用”，让人机交互更加简便、实时、安全。 

五、模块化

底层部件的模块化为机器人整机的开发夯实了基础，加快了新产品的开发速度，增强了新产品的可靠性，也驱动了机器人本体形态的演进。不同规格的关节模组经过组合，配上相应的连杆，即可组成一款新的机器人，无需从底层模块开始从头开发。同时，不同机器人采用相同的关节模组，关节模组的使用数量会有大幅提升，更有利于其供应链的发展和技术的成熟。帮助企业降低采购成本，进而推动机器人整机的成本下降，从而加快机器人的应用推广。

综上所述，协作机器人行业正经历着快速的技术革新和市场扩张。随着负载能力的提升、核心零部件性能的优化、感知性的增强、智能化的发展以及模块化设计的应用，协作机器人正变得越来越灵活、智能和易于操作。这些技术趋势不仅推动了协作机器人在工业领域的深入应用，也为其在医疗、零售、服务等非工业领域的应用开辟了新的可能性。未来，随着技术的不断进步和成本的降低，协作机器人有望在更多领域实现规模化应用，成为推动工业自动化和智能化发展的重要力量。同时，这也意味着协作机器人厂商需要不断创新，以适应市场的变化和需求，确保在激烈的市场竞争中保持领先地位。