【編者按】在今年9月份舉辦的工博會上，成為了眾多廠商關(guān)注的重點(diǎn)，這代表了未來自動(dòng)化市場的一種趨勢。

協(xié)作機(jī)器人本身對于自動(dòng)化向中小企業(yè)普及有著重要的意義，這能幫助這些企業(yè)實(shí)現(xiàn)階段化的自動(dòng)化改造，從而全面推動(dòng)國內(nèi)制造業(yè)的升級改造。

本文轉(zhuǎn)載自中國技術(shù)市場報(bào)，原作者張蕓蕓。

據(jù)《中國知識產(chǎn)權(quán)報(bào)》報(bào)道10月4日，美國協(xié)作機(jī)器人先驅(qū)rethinkrobotics宣布倒閉，而就在上個(gè)月，rethinkrobotics還宣布出售第2500個(gè)協(xié)作機(jī)器人產(chǎn)品。作為該領(lǐng)域的開山鼻祖之一，rethinkrobotics成立10年間，融資金額達(dá)1.5億美元?？杉幢闶窍热刖终?，依然沒能笑到最后，該公司已決定出售其專利組合和其他知識產(chǎn)權(quán)。然而巨頭的隕落，并不會削弱協(xié)作機(jī)器人風(fēng)頭正勁的發(fā)展勢頭。

《2018年協(xié)作機(jī)器人行業(yè)發(fā)展藍(lán)皮書》顯示，自2014年到2017年，全球協(xié)作機(jī)器人銷量年均復(fù)合增速達(dá)到了69%，預(yù)計(jì)到2020年，全球協(xié)作機(jī)器人銷量將達(dá)5萬臺，市場規(guī)模將突破84億元。

大咖新秀競相角逐

協(xié)作機(jī)器人的概念是由美國西北大學(xué)教授jamese.colgate和michaela.peshkin于1996年首次提出，試圖研究出讓機(jī)器人變得足夠安全的方法，以便機(jī)器人可以和工人協(xié)同作業(yè)。

目前，全球積極推廣協(xié)作機(jī)器人的廠商已有60余家。universalrobots作為行業(yè)領(lǐng)航者，全球裝機(jī)量已經(jīng)超過2.7萬臺，占據(jù)全球市場份額近60%，穩(wěn)坐頭把交椅。傳統(tǒng)工業(yè)機(jī)器人“四大家族”也馬不停蹄地推出代表作，ku?ka推出被喻為工人的“另一只手”的lbriiwa；fanuc推出的cr-35ia是迄今為止世界上負(fù)載最大的協(xié)作機(jī)器人；abb推出“明星花旦”yumi；yaskawa推出了第一款協(xié)作機(jī)器人motoman-hc10。像bosch、epsonro?bots等巨頭廠商也不甘缺席，爭相搶灘國際市場。與此同時(shí)，新的合作伙伴關(guān)系也正在興起，kawasaki與競爭對手abb的正式牽手，開啟了全球范圍內(nèi)第一個(gè)專注于協(xié)作機(jī)器人領(lǐng)域合作的里程碑。

相比較為成熟的國際市場，國內(nèi)協(xié)作機(jī)器人市場尚處于早期階段，但發(fā)展勢頭十分迅猛。較早進(jìn)入該領(lǐng)域的新松、遨博等企業(yè)紛紛大展拳腳，如新松推出了自主研發(fā)的國內(nèi)首款7自由度協(xié)作機(jī)器人，其新一代產(chǎn)品xcr20-1100也于前不久驚艷亮相；遨博的i系列是國內(nèi)推出的第一款協(xié)作機(jī)器人產(chǎn)品，成功突破了多項(xiàng)關(guān)鍵技術(shù)瓶頸。為了搶占市場先機(jī)，填補(bǔ)業(yè)務(wù)短板，以節(jié)卡、鎂伽、艾利特、揚(yáng)天科技為代表的新興初創(chuàng)企業(yè)也摩拳擦掌欲分羹，掀起了一輪又一輪的融資潮。

市場爭奪專利護(hù)航

然而，協(xié)作機(jī)器人這塊“蛋糕”好看不好吃，要想在資本市場上占有一席之地，還得在專利領(lǐng)域“跑馬圈地”。

通過檢索發(fā)現(xiàn)，jamese.colgate和mi?chaela.peshkin在提出協(xié)作機(jī)器人概念之初便提交了專利申請（公開號為us5952796a），請求保護(hù)一種人類和電腦控制的通用機(jī)器人之間的直接物理互動(dòng)的設(shè)備及方法。作為國際標(biāo)準(zhǔn)iso/ts15066起草成員之一的universalrobots，其專利申請不足10件，但其緊緊圍繞標(biāo)準(zhǔn)框架于美國、中國、日本、歐盟等國家和地區(qū)廣泛布局，如：基于安全等級監(jiān)控制動(dòng)（safe?ty-ratedmonitoredstop）協(xié)作執(zhí)行方式，公開號為wo2015131904a1的專利申請?zhí)岢鲆环N在機(jī)器人關(guān)節(jié)中設(shè)置位置傳感器來實(shí)現(xiàn)所需安全功能的控制系統(tǒng)；基于牽引示教（handguiding）協(xié)作執(zhí)行方式，公開號為wo2012066025a1的專利申請?zhí)岢鲆环N面向不擅長機(jī)器人編程用戶的編程控制方法。rethinkrobotics已獲得24件發(fā)明專利和4件外觀設(shè)計(jì)專利，最近授權(quán)的專利（公告號為us10065316b2）同樣是圍繞安全等級監(jiān)控制動(dòng)協(xié)作執(zhí)行方式提出的一種安全操作機(jī)器人的系統(tǒng)和方法。技術(shù)實(shí)力雄厚的傳統(tǒng)工業(yè)機(jī)器人“四大家族”即便不處于市場競爭的第一梯隊(duì)，但其在專利布局方面的表現(xiàn)同樣搶眼。從專利申請來源國和技術(shù)流向國角度分析，素有“機(jī)器人王國”之稱的日本專利申請量最大，占比約為35%，其次分別是中國、德國，而美國是最大的申請目標(biāo)地，其次是日本、中國。

國產(chǎn)趕超道阻且長

在面對國外廠商牢筑專利壁壘以及缺乏核心技術(shù)引領(lǐng)的雙重制約下，國內(nèi)專利申請呈現(xiàn)良莠不齊的局面。雖然專利申請量比較可觀，但專利申請類型以實(shí)用新型為主，申請人相對分散。技術(shù)構(gòu)成上，發(fā)明專利申請多涉及本體結(jié)構(gòu)和輔助設(shè)備，主被動(dòng)的安全探測與保護(hù)等關(guān)鍵技術(shù)覆蓋較少，而這正是國外廠商的研究熱點(diǎn)，同時(shí)也是實(shí)現(xiàn)人機(jī)深度協(xié)作的關(guān)鍵所在和必備屬性。以在國內(nèi)市場份額占比較高的遨博為例，40余件專利申請中，發(fā)明專利申請占比為50%，其中7件發(fā)明專利申請獲得授權(quán)，但圍繞國際標(biāo)準(zhǔn)iso/ts15066中4種協(xié)作執(zhí)行方式的專利布局寥寥無幾。隨著市場需求趨于多樣化，未來協(xié)作機(jī)器人將會融入更多高精尖技術(shù)，從而達(dá)到更高的安全性要求并適應(yīng)復(fù)雜非結(jié)構(gòu)化環(huán)境，如多傳感器融合、遠(yuǎn)程人機(jī)交互、搭載3d視覺、賦予“ai大腦”等，柔性、復(fù)合、雙臂等高性能協(xié)作機(jī)器人也是新的需求增長點(diǎn)，國內(nèi)申請人可在此發(fā)力，實(shí)現(xiàn)自主創(chuàng)新。

從專利產(chǎn)品技術(shù)參數(shù)角度來看，國產(chǎn)協(xié)作機(jī)器人在負(fù)載自重比、靈活性、易用性等方面，部分技術(shù)指標(biāo)能夠與國外產(chǎn)品媲美，但在安全性、可靠性和精度方面仍差強(qiáng)人意。一方面是由于上游核心零部件一直是制約我國機(jī)器人發(fā)展的一大掣肘，而高精密協(xié)作機(jī)器人對于核心零部件的依賴程度更高，特別是在個(gè)性化定制的趨勢下，核心零部件的供應(yīng)鏈壓力遠(yuǎn)大于傳統(tǒng)工業(yè)機(jī)器人。另一方面，國內(nèi)尚未出臺針對協(xié)作機(jī)器人的安全標(biāo)準(zhǔn)，國內(nèi)廠商對于安全設(shè)計(jì)和風(fēng)險(xiǎn)評估重視程度不夠，缺乏尋求諸如歐盟ce認(rèn)證、北美nrtl認(rèn)證的意識，國產(chǎn)協(xié)作機(jī)器人欲馳騁國際市場，任重而道遠(yuǎn)。