2022年中国协作机器人技术发展报告，探索协作机器人技术应用与发展趋势！

伴随着制作业的转型升级，很多复杂出产工作需要人机合作来共同完成，而传统工业机器人因体形大、宁静性和矫捷性较低等题目，难以知足市场需要。合作机器人凭仗宁静、矫捷、易用等诸多上风，能够填补传统工业机器人运用局限的局限性，正在低落出产成本的与此同时进步出产服从和质量，成为将来智能制作进展的环节。

基于此，机器人行业高端智库——树德智库联袂环球柔性智能机器人领跑者——JAKA节卡机器人，团结宣布了《2022年中国合作机器人技术发展申报》，并于2022年6月22日下昼14:00-16:00展开线上宣布会。

来源于上海交通大学、北京理工大学、上海机器人工业技能研究院、树德机器人研究院及节卡机器人的多位行业专家云列席发布会现场，配合探讨了合作机器人行业的成长情形，对合作机器人行业的已往、当下取将来进行了总结和预估。

该份公开宣布的讲述亮点纷呈，侧重盘绕合作机械人专利申请情形、尺度情形等至关重要的题目举行深度睁开，多位专家由本身角度取认知动身，叙述了合作机械人在机械臂结构设计、根底前沿技术等多方面的概率。本文摘取了讲述中的部门焦点看法以餮阅读者。

▍陈说4大环节看点

看点一：专利申请连续升温，技术创新迎来更大打破

机械人家当进步的环节是提拔其焦点竞争力，技术创新和打破又是提拔焦点竞争力的环节。树德智库数据显现，近年，环球合作机械人范畴专利申请数目持续快速增长，申请数已超3400件，而中国事专利申请数目最多的国度，跨越2500件，且团体呈上升趋势，这正是合作机械人在国内市场快速突起、慢慢被市场承认的期间。将来，合作机械人专利申请数目还将进一步增长，申请范畴还会伴随着市场使用慢慢扩大。

以节卡机器人为样本能够发觉，企业获得专利数与其行业职位正相关。节卡机器人近几年专利申报总数凌驾300个，正在中国合作机器人企业专利申报上位居首位。由节卡机器人专利申报范例来看，重要集合正在发明专利和实用新型专利的申报，专利质量相对较高，这与近两年节卡机器人正在精度、负载、臂展层面凌驾中国外合作机器人产物，引领合作机器人行业开展相照应。

看点两：认证体系逐步完善，局部企业领跑

MTBF认证是权衡机器人质量和可靠性的主要参考根据，今朝正在兵工、航天等行业已得到普遍承认。正在机器人范畴，MTBF认证首要集合正在20000-30000小时，仅节卡机器人领先实现30000小时、50000小时MTBF认证，领跑行业。

SEMI S2认证对设备的机械设计平安、电气平安、人体工学、紧迫中断、危险告警等有严厉的测试尺度。关于合作机器人，SEMI S2认证还重点审核碰撞防护、辐射平安等平安措施。现在，以节卡机器人为代表的少数合作机器人头顶部企业得到SEMI认证，致力于提拔产品质量的与此同时包管合作机器人运用的平安性。

看点三：宁静手艺运用突出

现有的合作机器人宁静手艺次要根据事前主动预防和事后操纵来包管。事前主动预防主如果正在合作机器人上安装超声波、视觉、光电等传感器来实时检验分辨机器人取障碍物之间的相对位置，采用恰当的操纵措施防备碰撞产生。

事后掌握是针对人和合作机器人发作碰撞时采纳的平安保护措施，次要根据设计轻型机器臂、机器本体提升弹性质料、设计柔顺枢纽，采用力／位夹杂掌握，使用力觉、触觉等传感器检验碰撞方法来下降碰撞冲击力，防备对人导致二次损害。今朝，节卡机器人次要根据“视觉防护+碰撞停滞+卸力回弹+防夹推拉”来实现多重平安防护，帮忙客户提拔产物正在齐生命周期中的平安性，终极实现平安可靠的出产方针。

看点四：前沿技术领域研讨取运用增加

合作机器人比年可以成为关键研讨热门，并被遍及存眷，离不开合作机器人相干核心技术的研讨取推进运用。正在合作机器人前沿技术范畴，小型化、轻量化的新型机构和资料研讨将进一步提拔合作机器人的活动性能，取此同时驱动体例、传感多模态和仿生掌握等也是合作机器人前沿范畴重点存眷的内容。

感知取认知技能、人机交互技能和碰撞检测技能等将快速推进合作机器人的自主性、柔顺性、平安性取舒适性。以节卡机器人为代表的合作机器人企业经由过程研讨前沿技能和打磨应用技能，领先步入柔性智能机器人赛道，正在合作机器人平安、便利、易于布置等基础上重修机器人“大脑”，以进步前辈的视觉处置惩罚、AI技能和云盘算加持，使之更伶俐地处置惩罚外部场景，真正顺应快速、多变而庞杂的大规模定制出产。

▍4大前沿发展趋向预判

前沿发展趋向一：智能感知——多学科交织交融

感知是合作机器人取人、合作机器人取环境、和合作机器人之间开展交互的根本。就感知技能来讲，除多传感信息融会以外，合作机器人更加呈现出取脑神经科学、生物技能、人工智能、认知科学、网络大数据技能等深度交织融会的态势。

将来的研讨标的目的为主动感知取自然交互理论及办法，更多传感器的到场，使合作机械人可以明白人类指令（经由过程声音、手势、图形）。基于对庞杂静态环境下常识的主动获得、进修取推理办法、视觉认知取基于静态环境的主动行动企图明白取猜测理论、合作机械人的自立进修取机械人常识增殖办法、和多模态人机合作的态势感知取自然交互办法的研讨，实现合作机械人取人之间彼此的企图明白、信息交换，和自然协调的情绪交互。

前沿发展趋向两：自立认知——庞大环境灵便功课

高度智能是对新一代合作机器人的严重共性技能需求。当前合作机器人利用面愈来愈广，正在庞大功课本领、自适应可重构的装配本领、对非结构化环境的感知本领，和与人合作本领层面须要愈加智能化。

合作机器人应用于正在贸易办事市场，首要挑衅包孕自然交互、人机宁静、环境顺应、庞杂灵便功课等方面，智能化是应对挑衅的可行技能门路。

合作机器人事情于庞杂、严苛的工业环境，需求更加智能化的环境感知和适应本领、人机协同功课本领和非常处置惩罚本领。进步前辈的认知算法是实现合作机器人高度智能的次要手腕。

将来的研讨标的目的为庞杂环境的自立认知。深入研讨面向庞杂环境取庞杂使命的自立节制，辨识合作机器人的动力学行动和智能操控取环境之间的干系和危害纪律，实现合作机器人灵便功课取自立节制。

前沿发展趋向三：人机交互——机器人操纵智能化

伴随着人机交互手艺的快速成长和人机工程学、用户体验等范畴的研讨慢慢深入，现有的一些人机交互体系不再是仅限于鼠标取键盘等简朴的设备输入或示教操纵，有些可通过语音辨认、指纹辨认乃至是虹膜辨认，来完成事情顺序的输入。

人们对合作机器人可用性取易用性的请求越来越高，手势了解适用于人机交互已成为人机交互手艺主要的研讨内容。经由过程陆续的手势辨认操纵合作机器人是人机交互手艺的热点研讨标的目的之一，具有很普遍的应用领域。

手势辨认是基于人的手部行动完成的，工业生产中，经过手势节制机器人活动，可简化机器人的示教进程取操纵步骤，具有很大的利用价值。当今，正在手势辨认行业最为突出的研讨办法包孕基于手套举行辨认和利用视觉信息举行辨认。利用手套的辨认办法主如果利用光纤等猎取手掌、手指的枢纽位置和蜿蜒水平并建模。基于视觉的辨认办法是指由相机猎取手势视觉图象举行一系列算法处置，举行辨认猎取成果。

前沿发展趋向四：碰撞检测——自适应柔顺操纵

碰撞检测一样平常有基于传感器的碰撞检测和基于无传感器的碰撞检测。

基于传感器的碰撞检验有基于电子皮肤的检验体例，基于枢纽扭矩传感器或基于底座、末了六维传感器的体例检验碰撞。除这种碰撞检验体例，其他的碰撞检验大多数须要构建合作机器人的动力学模子，预计外力或构建观测器。当外力检验到或当观测器测到滋扰时则透露表现碰撞产生。

基于无传感器的碰撞检验，首先，通过人取合作机器人接触时单枢纽机电电流的检验，来剖断合作机器人取人是软接触或是碰撞接触。其次，凭据当前的机电反应获得的电流预期值取动力学模子测算中的抱负值来设计融会算法，发生时变的电力碰撞检验阈值，辨识事故碰撞或人无意识的软接触，处理人取合作机器人接触后的安全性碰撞题目。

▍发布会佳宾焦点观念

正在本次宣布会上，树德机器人办事平台CEO潘月博士、节卡机器人CTO许雄博士划分举行致辞。北京理工大学智能机器人研究所，树德机器人研究院院长段星光传授、上海交通大学灵活学院吴建华副研究员、上海机器人家产技能研究院黄慧净院长、节卡机器人（深圳）有限公司刘博峰总经理划分举行了主题演讲。

北京理工大学智能机器人研究所，树德机器人研究院院长段星光传授针对《2022年中国合作机器人技能发展呈报》做了全面剖析，重点论述近两年海内合作机器人市场销量坚持高速增加态势，个中2021年销量达15300台，同比增加45.7%，实现销售额打破15亿元。伴随着机器人技能的提高和智能化出产的需求，合作机器人将会在多个领域中承当更多的事情职责，成为人类主要的助手和东西。将来合作机器人技能将出现操纵体例灵便化、感知体例多样化、决议计划体例智能化、节制体例更平安、体系架构云端化和工业体系生态化的发展趋向。

上海交通大学灵活学院吴建华副研究员揭晓《互助机器人手艺发展趋向思索》主题演讲。他指出，正在互助机器人宁静性层面，视觉躲碰计划、电子皮肤可直接观察机器人宁静状况，别的手艺须要正确的动力学模子能力实现，而轻量化手艺可低落机器人活动动能，本质上确保宁静性。正在互助机器人易用性层面，便利编程手艺、人机交互手艺、智能节制手艺、人机互助手艺等将增进互助机器人愈加智能、易用。

上海机器人工业手艺研究院黄慧净院长正在《合作机器人可靠性手艺研究使用》重点指出，正在评价“质量”时，产物研制方根据构建义务矩阵，适用于研发可靠性治理取提拔，产物运用方应认知产物属性，适用于运用可靠性治理取提拔。工业机器人整机MTBF行业程度为均匀无故障时候不低于50000小时，目前国内仅节卡机器人实现MTBF 50000小时认证。

节卡机器人（深圳）有限公司刘博峰总经理揭橥《节卡机器人正在柔性制作行业的技术革新》主题演讲，重点先容节卡机器人产物已实现多个高门坎柔性工艺的切入，正在半导体封测运用中，节卡机器人产物可以快速布置、倒装没有占地，合适柔性出产且精度高，可以完美替换人工且投资回报快。正在机床上下料运用中，节卡机器人产物可以实现柔性出产，快速调试，且防水级别到达IP68级。