工业机器人，迈向“全能选手”

本报记者  王  政

位于安徽合肥市的蔚来第二先进制造基地，机器人在造车流水线作业。 新华社发

美的库卡智能制造科技园的工业机器人产线车间。 新华社记者 邓 华摄

湖北荆州，美的洗衣机工厂迎来美的人形机器人，从事巡检、机器运维、设备检修等工作；德国汉诺威，上海节卡智能协作机器人亮相工业博览会，展示了轻捏薯片级别的控制能力，引得众多观众体验；北京极智嘉的机器人智能仓储系统打入西门子等全球大客户供应链……今天，中国的工业机器人产品已在千行百业深度应用、不断成长。

从单机作业到集群协同，从执行终端到决策中枢，从简单拼装到全面国产化，从中低端突围到高端市场规模替代，从重点行业应用到赋能千行百业……通过技术创新、场景融合、人工智能赋能，工业机器人正从传统简单的机械臂升级为集群协同、智能决策、全链自主、多域赋能的“全能选手”。

核心技术持续突破，国产重载机器人蓄势待发

转体、伸展、挥舞手臂……走进美的蓝橙实验室(高端重载机器人全国重点实验室)，一台台橙色的库卡六轴工业机器人，抓举着不同重量的“杠铃”，不知疲倦地做着“托马斯全旋”。“这是在做重载机器人整机耐久寿命测试。”实验室主任助理脱立恒博士告诉记者，这些机器人大都采用了全国产的减速机、伺服电机等核心零部件。

实验室里，一台粗壮的铁灰色大型工业机器人格外醒目。脱立恒告诉记者，这台高刚度、高精度、高可靠性的工业机器人是库卡自主研发的最新科技成果，“尽管负载是500公斤级，但整机精度刚度较传统机型提升了3倍。”

“当前，机器人技术正从传统工业领域迈向广阔应用市场。尤其是在高端制造、航空航天、能源医疗等战略产业中，高刚、高精、高可靠性重载机器人作为核心装备的重要性日益凸显。”库卡中国企业业务总经理陈峰说，从2015年到2025年，负载300公斤及以上六轴工业机器人的市场规模增长了10倍。

2017年收购德国库卡后，美的在共性技术和重载机器人关键零部件上加大研发投入，已实现减速机、伺服电机与驱动控制三大核心部件国产化。聚焦重载机器人全面自主化，美的蓝橙实验室突破重载RV减速器、重载伺服电机、全新架构控制器等核心功能部件关键技术，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。

在重载工业机器人领域，我国企业正在实现群体突破。埃斯顿推出700公斤级工业机器人，可广泛应用于重工装备、汽车、建材等行业；埃夫特最新款重载机器人，2024年已实现百台以上批量销售；汇川技术推出的六关节机器人，最大负载能力达220公斤；广州数控最大负载量500公斤的系列重载机器人，已成功通过我国强制性产品认证。此外，新松、柴孚、卡诺普等多家企业也在奋起直追。

“我国工业机器人产业已经从核心部件进口，转入部分国产自制阶段，正朝着完全国产自制加速迈进。”陈峰坚信，未来两年内，搭载国产RV减速器、伺服电机、控制器，并且在精度、可靠性上比肩国际知名品牌的国产重载工业机器人将实现批量应用。

打破国际品牌市场垄断，在高端场景应用上实现规模替代

走进广汽领程重型卡车制造基地的驾驶室焊接车间，6台黄色埃斯顿点焊机器人正协同作业——机械臂灵活翻转，焊枪在驾驶室骨架间快速起落，溅起细密的焊花。经过优化设计，每台机器人通过自动工具更换系统实现搬运与焊接任务快速切换，效率大幅提升。每小时5台的生产节拍下，焊点重复精度稳定控制在±0.08毫米，合格率持续保持100%。

“过去，工厂内的机器人清一色用的是国际品牌，但这次我们坚定选择国产。”广汽领程制造中心部长杜式斌告诉记者，在选定供应商前，技术团队曾请多家供应商进行试焊，发现埃斯顿机器人的焊接质量不逊于一些进口设备，价格还更具优势。

更关键的是，作为国内少数实现核心部件完全自主化的企业，埃斯顿具备根据细分应用场景提供定制化解决方案的能力。“埃斯顿还将控制系统的一些核心程序开放给我们，双方共同开发关于驾驶室焊接线的优化程序，并实现知识产权共享。”杜式斌说。

在车用弧焊机器人领域取得突破的还有埃夫特。在比亚迪合肥工厂焊装车间，近200台埃夫特ARC系列弧焊机器人在前后副车架焊装工位协同作业。“这些搭载自研抖动抑制算法的国产机器人，焊接重复定位精度稳定控制在±0.03毫米，完全对标国际一线品牌作业标准。”比亚迪合肥工厂有关负责人介绍，截至目前，比亚迪在八大基地累计部署埃夫特弧焊机器人近千台。

“弧焊机器人国产化不是简单的替代，而是从工艺包、核心部件到控制系统的全栈创新。”埃夫特智能机器人股份有限公司董事长兼总经理游玮举例说，埃夫特此番突破高性能弧焊机器人及其部件/软件关键核心技术，形成了系列化拥有完全自主知识产权的高精密RV减速机产品、专用润滑油/脂、高性能专用伺服电机、应用工艺包和操作系统，整体性能达到国际先进水平，自主化率超过96%，部分实现100%自主可控。

在高端场景应用上实现对国际品牌的规模替代，得益于国产工业机器人精度、可靠性、耐久性的提升。日前，国家重点研发计划“智能机器人”重点专项“自主智能弧焊机器人技术与系统”项目已经启动。由埃夫特牵头的这个新项目，焊接机器人精度能到0.5毫米，还可自主识别焊缝、规划路径，焊接智能化水平将迈上新台阶。

在高端场景实现突破的同时，我国工业机器人应用也在向广度延展。统计显示，2024年我国工业机器人产量55.64万台，同比增长14.2%。国际机器人联合会最新数据显示，2023年中国新安装27.6万台工业机器人，占全球安装总量的51%。继汽车、3C电子行业后，新能源、卫浴陶瓷、金属加工、家具家电等通用工业领域开始成为中国工业机器人的新增市场主力。

人工智能加速融合，从“单机智能”到“群体智能”

在山东邹城珞石智能制造产业园，一台搭载力觉与视觉传感器的协作机器人正精准演示电脑USB接口装配。机械臂如同被赋予人类触觉与视觉，在插接过程中实时感知接触力，动态调整角度与力度，展现出“斜触修正”“二次对位”等拟人化操作。

“这款机器人融合了力控搜索与视觉伺服技术，可胜任微米级精密装配。”珞石机器人创始人兼首席执行官庹华介绍，2023年起，公司实施“机器人+AI”战略，通过人工智能技术增强机器人的感知决策能力，在3C电子、汽车零部件等领域实现突破性应用，“底层控制技术与AI的深度融合是智能升级的关键。”

在一座海外大型仓库内，700台北京极智嘉科技股份有限公司的自主移动机器人以每秒2米的速度穿梭于2万平方米的立体空间中。它们与40个多功能工作站协同作业，将传统“人找货”模式彻底颠覆——货架自动流转至工作站，机械臂精准抓取商品，自主移动机器人沿动态规划的路径快速运输，整个仓库日均处理超35万件货物，单个工作站峰值效率达500件/小时。

“这里没有固定的作业分区，企业对企业(B2B)和企业对消费者(B2C)订单混合处理，服装、电子等全品类商品共用存储空间。”极智嘉首席技术官李洪波解释道，通过“混合存储算法”和“动态路径规划系统”，机器人集群可实时调整任务优先级、避免拥堵，更可灵活调整运营规模，轻松应对促销活动期间的需求高峰。

突破群体智能控制、动态路径规划等技术，推动工业移动机器人从“单机智能”向“系统智能”跃迁，让极智嘉具备了单系统调度超5000台机器人的技术能力，并在全球建成10余个“千台级”机器人智能仓库示范项目，在智能仓储领域连续6年保持全球市场占有率第一，海外业务收入占比超过75%。“‘群体智能’已成功延伸至工业制造场景。”李洪波介绍，极智嘉已与西门子、宁德时代等全球制造业领军企业展开深度合作，推动物流智能化升级。

工业机器人与人工智能深度融合，通过自适应环境感知、持续自学习优化和类人决策能力，实现柔性生产与智能协作，大幅提升制造效率与灵活性，是推动智能制造的重要驱动力。

谈及“人工智能+工业机器人”的发展潜力，陈峰提供了另一个视角。“目前，我国工业机器人市场容量约30万台，其商业模式是定制化开发，专业人员安装、调试，甚至是陪工陪产。如果将来市场容量达到每年100万台，对安装、调试、运维人员的需求将大幅增长。”陈峰说，工业机器人出厂自带人工智能，开箱即用、一键安装、预测性维护都是市场需求，也将变为现实。

《 人民日报 》( 2025年05月21日 18 版)