
工業(yè)機(jī)器人作為智能制造的核心裝備,其技術(shù)發(fā)展正推動著工業(yè)自動化向更高層次演進(jìn)。工業(yè)機(jī)器人可以分為多關(guān)節(jié)機(jī)器人、平面關(guān)節(jié)機(jī)器人(SCARA)、并聯(lián)機(jī)器人(DELTA)、協(xié)作機(jī)器人:
(1)多關(guān)節(jié)機(jī)器人也稱關(guān)節(jié)手臂機(jī)器人或關(guān)節(jié)機(jī)械臂,通常有4-6自由度,是當(dāng)今工業(yè)領(lǐng)域中最常見的工業(yè)機(jī)器人的形態(tài)之一。適用于諸多工業(yè)領(lǐng)域的機(jī)械自動化作業(yè),如自動裝配、噴漆、搬運、焊接等工作;
(2)平面關(guān)節(jié)機(jī)器人通常是4軸設(shè)計(3旋轉(zhuǎn)+1垂直移動),前兩關(guān)節(jié)平行布置,末端在XY平面內(nèi)高速移動。適用于精密裝/配輕載搬運和成本敏感場景(相比多關(guān)節(jié)機(jī)器人價格低且維護(hù)簡單);
(3)并聯(lián)機(jī)器人一般有3-4個平行臂通過萬向節(jié)連接末端平臺,電機(jī)基座固定。適用于高速分揀/無菌環(huán)境和動態(tài)抓取場景;
(4)協(xié)作機(jī)器人是一種專為與人類共同工作而設(shè)計的工業(yè)機(jī)器人,具備高安全性、靈活性和易用性。廣泛應(yīng)用于精密裝配、醫(yī)療輔助、科研教育等場景,是智能制造和人機(jī)協(xié)作的重要發(fā)展方向。
圖1:機(jī)器人分類
工業(yè)機(jī)器人起源于20世紀(jì)50年代,1954年美國人喬治·戴沃爾提出工業(yè)機(jī)器人概念并申請專利,1959年與約瑟夫·恩蓋爾柏格合作開發(fā)出首臺實用化機(jī)器人Unimate,應(yīng)用于通用汽車生產(chǎn)線。1960s,美國MIT等機(jī)構(gòu)開始探索帶傳感器的第二代機(jī)器人,嘗試結(jié)合人工智能技術(shù);1973年辛辛那提·米拉克隆公司推出首臺計算機(jī)控制的工業(yè)機(jī)器人T3,液壓驅(qū)動技術(shù)趨于成熟。同期,德國庫卡于1973年研發(fā)出六軸機(jī)電驅(qū)動機(jī)器人FAMULUS,日本安川電機(jī)等企業(yè)也開啟技術(shù)布局。

圖2:代表性工業(yè)機(jī)器人
1980年代,日本通過政策與產(chǎn)業(yè)協(xié)同成為全球工業(yè)機(jī)器人核心市場,政府將此年定為“機(jī)器人元年”,推動技術(shù)本土化與低成本量產(chǎn)。美國Unimation公司1978年推出的PUMA機(jī)器人成為技術(shù)成熟標(biāo)志,而日本企業(yè)通過改進(jìn)迅速搶占市場份額。我國自1970s啟動研發(fā),但早期進(jìn)展緩慢,1980年機(jī)器人技術(shù)研究第一次正式納入國家規(guī)劃,直至21世紀(jì)通過政策扶持與國際合作加速發(fā)展,2010s后成為全球最大工業(yè)機(jī)器人市場,但核心部件(如減速器)仍依賴進(jìn)口。 ?
圖3:中國第一臺工業(yè)機(jī)器人-“SZJ-1”型示教再現(xiàn)工業(yè)機(jī)器人(沈陽自動化所)
21世紀(jì)以來,工業(yè)機(jī)器人向智能化與協(xié)作化演進(jìn)。協(xié)作機(jī)器人通過力控與安全設(shè)計實現(xiàn)人機(jī)共融,應(yīng)用于精密裝配、醫(yī)療等領(lǐng)域;AI、邊緣計算與數(shù)字孿生技術(shù)的融合,推動機(jī)器人向自主決策、預(yù)測性維護(hù)升級。中國在新能源汽車、光伏等產(chǎn)業(yè)驅(qū)動下,2021-2022年工業(yè)機(jī)器人銷量從26萬臺躍升至30萬臺,占全球三分之一,技術(shù)迭代加速,但在高端領(lǐng)域仍需突破核心部件瓶頸。 ?
圖4:2016-2025年中國工業(yè)機(jī)器人銷量變化及預(yù)測(萬臺,%)(GGII)


2025年,中國工業(yè)機(jī)器人產(chǎn)業(yè)進(jìn)入高質(zhì)量發(fā)展階段,市場規(guī)模持續(xù)擴(kuò)大。GGII報告顯示,中國工業(yè)機(jī)器人產(chǎn)量在經(jīng)歷2023年小幅波動后,2024年中國工業(yè)機(jī)器人產(chǎn)量為55.6萬臺,市場銷量為30.2萬臺。中國作為全球最大工業(yè)機(jī)器人產(chǎn)銷市場的地位持續(xù)鞏固。預(yù)計2025年,中國工業(yè)機(jī)器人市場銷量有望達(dá)到32.5萬臺,同比增速約7.7%。
圖7:2016-2024年中國工業(yè)機(jī)器人產(chǎn)量變化情況(萬臺,%)(國家統(tǒng)計局,GGII整理)
從細(xì)分產(chǎn)品看,六軸機(jī)器人因在汽車制造和新能源領(lǐng)域的廣泛應(yīng)用,成為市場主流;SCARA機(jī)器人則受益于3C行業(yè)回暖,需求顯著回升。此外,協(xié)作機(jī)器人憑借靈活性和安全性,在中小企業(yè)中滲透率快速提升。
中商產(chǎn)業(yè)研究院報告,2024年前三季度,中國工業(yè)機(jī)器人市場中,國外企業(yè)仍占大多數(shù)。其中,發(fā)那科市場份額排名第一,占比達(dá)11.1%。其次分別為埃斯頓、匯川技術(shù)、摩卡、愛普生,市場份額分別為9.4%、9.1%、7.7%、5.7%。
中國工業(yè)機(jī)器人產(chǎn)業(yè)鏈已形成完整生態(tài),涵蓋上游核心零部件、中游本體制造及下游系統(tǒng)集成。長三角、珠三角和京津冀地區(qū)憑借產(chǎn)業(yè)集群優(yōu)勢,成為主要生產(chǎn)基地。例如,深圳依托3C產(chǎn)業(yè)需求,聚集了大族機(jī)器人、越疆科技等企業(yè);上海則以汽車制造為核心,吸引ABB、發(fā)那科等外資品牌與本土企業(yè)協(xié)同創(chuàng)新。

圖8:工業(yè)機(jī)器人產(chǎn)業(yè)鏈(策源資本)
下游應(yīng)用領(lǐng)域持續(xù)拓展。汽車行業(yè)仍是最大需求方,占比約35%,新能源電池、光伏等細(xì)分賽道增速顯著。此外,食品飲料、醫(yī)藥等傳統(tǒng)行業(yè)加速自動化改造,推動工業(yè)機(jī)器人向長尾市場滲透。
圖9:國內(nèi)工業(yè)機(jī)器人布局(《中國機(jī)器人產(chǎn)業(yè)發(fā)展報告》、前瞻研究院,策源資本整理)