国产重载机器人胜算几何

重载机器人，国产机器人品牌的又一必争地。

目前全球范围内重载机器人生产商主要包括库卡、发那科、安川、ABB、川崎等，根据高工机器人调研显示，全球重载机器人市场份额主要集中在前五大厂商。

某种程度来看，外资品牌凭借深厚的技术积累、严格的质量把控、丰富的行业经验以及广泛的品牌影响力，在全球重载机器人市场已占据了显著优势。(注：库卡已被美的私有化，不计入外资品牌。)

在此背景下，美的集团中央研究院院长孙年祥博士在3月8日的“美的蓝橙实验室首届重载机器人学术论坛”上强调，重载机器人作为高端制造业的核心装备，其发展水平直接关系到我国的工业竞争力和战略安全。

作为依托美的集团的重载机器人全国重点实验室，美的蓝橙实验室自2022年获批准建设以来，坚持聚焦核心零部件、整机设计、智能控制等领域研发。孙年祥提出，美的蓝橙实验室不仅是美的集团科技创新的重要平台，更要成为推动我国重载机器人技术创新和产业高质量发展的重要支点。

不止美的集团，埃斯顿、埃夫特、广州数控、新松机器人、柴孚机器人、汇川技术、卡诺普、宝信图灵、珞石机器人、艾创科技等多家国内机器人产业链企业，也在重载机器人领域奋起直追，以通过技术创新、深耕应用场景、构建产业生态等方式，逐步打破国际垄断。

重载机器人“国产替代”枪声已响

一般来说，100KG及以上负载的机器人可视为重载机器人，部分应用场景的负载标准可能更高。在实际应用中，100KG至数吨的重载机器人类型多样，涵盖六轴工业机器人、移动机器人、四轴码垛机器人等。

比如300KG-1000KG负载的六轴工业机器人，可用于汽车制造、机械加工、重工装备、建材等行业，完成大型零部件的搬运、焊接、装配等任务。

公开信息显示，库卡推出的KR Fortec系列重载机器人，负载范围从360至600KG，与KR 1000 titan共同构成完整重载产品线。另外，其KR Fortec ultra系列机器人适用于480至800KG重负载场景。

埃斯顿推出700KG级工业机器人，可广泛应用于重工装备、汽车、建材等行业，凭借这一突破，埃斯顿重载机器人成功入选工信部《首台(套)重大技术推广应用指导目录(2024年版)》。此外，埃斯顿还将推出高达1000KG国产最大负载六关节机器人。

埃夫特董事长兼总经理游玮博士透露：“最新款的重载机器人，在2024年已经实现了百台以上的批量销售。此外，负载500KG、700KG级别的产品，也是我们在加速研发和突破的领域。”

在2024年工博会上，柴孚机器人推出2.4吨负载重载机器人，这款机器人基于其力克RV减速器和柴孚系统，柴孚机器人伺服系统研发，专为极端工况设计，无论是在制造业、物流领域，还是在建筑和采矿等重工业场景，都能轻松应对。

另外，汇川技术推出了IR-R220系列六关节机器人，最大负载能力为220KG。珞石机器人也已推出了NB220系列机器人，负载达到220KG。广州数控推出了GSK RB系列工业机器人，最大负载量达到500KG，已成功通过中国机器人CR认证。新时达也推出了有效负载165KG的SR165大负载机器人，以及有效负载180KG的SP180四轴码垛机器人。

重载机器人待解痛点

尽管越来越多的国内机器人厂商开始涌入重载机器人领域布局，且取得显著成效，但目前仍然面临多方面难题，比如精度和刚度提升困难、核心零部件存在短板、智能化程度不足等。

游玮也指出，以往在重载机器人领域，国产设备的占比还不足3%。相比小型轻负载机器人，研发难点主要集中在核心传动部件和运动控制技术上。

具体来看，由于重载机械臂属于柔性多体系统，在重载高速启停冲击下，难以实现高精度的定位和轨迹控制。以航空航天领域为例，加工复杂曲面和交变重载工件时，现有技术难以满足高精度要求，常出现搅拌摩擦焊缝偏离、机器人铣削颤振等问题。

作为重载机器人的核心零部件，RV减速机对传动链刚度和精度影响重大，其轴承刚度和摆线针轮机构精度分别是RV减速机刚度和精度的瓶颈所在，而现有改进措施难以满足行业跨越式发展的需求，限制了重载机器人整体性能的提升。

在智能化方面，当前工业机器人主要依赖离线编程，缺乏在运行过程中自主调整和适应产品质量、性能的智能编程能力。在人机协作方面，机器人与工艺难以形成闭环，难以像人类一样在操作过程中实时检测和调整。

除此之外，重载机器人在产业应用中成本较高，这限制了其在一些对成本敏感行业的广泛应用，不利于市场的拓展和普及。

面对以上难题，工业机器人企业和科研机构积极探索解决方案。美的集团蓝橙实验室借助基于V型开发流程的正向设计仿真平台，融合多学科工具链，显著提升了机器人的刚度与精度;集成双编码器、末端传感器及视觉补偿技术，实现全闭环控制，并开发出抗干扰运动刚度模型，有效解决了重载机器人在精度和刚度方面的难题。

据哈尔滨工业大学朱延河教授介绍，哈尔滨工业大学已联合10家单位构建“通用技术底座”，打破企业间技术壁垒，实现多谱系机器人算法与架构的共享。此外，团队还研发出负载1吨的轻量化高刚度样机，通过参数化建模和迭代学习控制，将绝对轨迹误差降至0.2mm以下，有效提升了工业机器人整机性能。

针对智能化不足问题，香港大学陈和平教授表示，其团队采用统计学习+深度学习方法，优化机器人工艺参数，提升制造质量，装配效率从1分钟提升至10秒。南方科技大学郑峰教授也透露，其团队建立了300万条具身智能数据集，开发可编辑仿真平台，支持场景重构与交互数据采集。

国产重载机器人“起势”

随着人工智能、物联网、大数据等新兴技术与机器人技术深度融合，重载机器人正朝着智能化、自主化、协作化的方向迈进。佛山市人民政府副市长陈新文指出，高精度的传感器技术、先进的控制算法、以及轻量化材料的应用等，成为了重载机器人研究的重点。

为满足航空航天、港口作业等领域的需求，重载机器人正朝着更高负载和更轻量化发展。事实上，埃斯顿、柴孚机器人等计划推出更大负载的机器人产品，也都是在拓展重载机器人的应用边界。

为摆脱国外核心部件依赖、增强产品竞争力，国内机器人企业纷纷加大自主研发力度。例如，卡诺普专注于机器人控制系统研发;珞石机器人在机器人运动控制算法、轻量化设计和智能化功能方面发力，能够为重载应用提供高效、稳定的解决方案;蓝橙实验室用滚珠丝杆和多电机并联传动替代传统RV减速器;新松机器人的自主控制器实现硬件成本不变下的节拍提速。

在智能化进程中，AI全面赋能重载机器人。埃斯顿集成AI实现产线数字化管理，优化生产计划与资源配置;华数机器人计划2025年重点发力产品创新、软件赋能以及机器人与人工智能的融合;南方科技大学的300万条具身智能数据集推动工业质检性能逼近人类专家水平。

总体来看，工业重载机器人行业在发展进程中已取得显著成绩，但也面临技术瓶颈和市场挑战。随着AI技术的深度应用以及未来技术融合创新、生态标准建设和新兴市场拓展，重载机器人将突破传统工业边界，渗透至航空航天、深海探测等新兴领域，迎来真正的"黄金期"。