随着自动化工厂向智能化、柔性化转变，传统工业机器人不足智能，不足灵巧的劣势愈发明显。智能化柔性化发展趋势下，自动化工厂须要更智能更灵巧的机器人来完成产线事情。以是近几年，协作机器人迅速成为工业自动化领域备受重视的机器人类型。
协同、智能，协作机器人成为自动化升级主要推手
协作机器人，是在传统工业机器人的根本上发展出的新型工业机器人。其核心，在于“协作”二字。传统的工业机器人运用在固定的独立区域内，机器人只能和机器人一起事情完成固定的产线任务，人和机器人是分开的，不存在协同事情的观点。
协作机器人强调机器人与人的互动与协同，它们被设计用于直接与人共享事情空间，人与机器人共同组成灵巧快速的生产单元，而无需像传统工业机器人那样为了安全设置安全栅栏或隔离方法。
协作机器人的涌现，让机器人不再是纯挚的机器替代，而是成为人类事情者的“同事”。它们可以在须要高度灵巧性和创造力的场合中赞助人类，使生产过程更加高效和个性化。人和机器人一起事情的人机协作模式，可以提高效率、加强质量掌握、增强生产的灵巧性，减少物流线的本钱，让自动化工业更加智能更加灵巧。
机器人毫无疑问是智能制造工业的支撑设备，而人机协作正在成为下一代工业智能机器人的实质特色。
协作机器人在制造业和非制造业市场都有运用，个中制造业无疑是协作机器人最主要的行业。根据Omdia的数据统计，2022年，协作机器人运用在制造业占比约为80.2%，环球市场规模为20亿美元。同时Omdia预测到2027年，环球协作机器人市场将达到48亿美元，复合年增长率为19.1%。
Grand View Research给出的预测更积极，估量环球协作机器人市场将以32%的复合年增长率到2030年的110.4亿美元。
在海内市场，根据GGII的数据剖析，估量至2026年，中国协作机器人的年销量将靠近10万台，市场规模将超过60亿元公民币。
国产协作机器人的崛起，整体价格进一步低落，未来，随着柔性生产、人机安全协同、家当多样化和安全需求的增加，协作机器人在工业领域的运用会显著上升。
协作机器人背后的核心半导体组件需求
机器人作为智能软硬件结合的代表，其丰富功能的实现离不开背后核心的半导体组件。像协作机器人这种追求高精准度高灵巧性的设备，在设计时须要采取多轴电机掌握。
不同于以往传统的工业机器人，协作机器人须要利用具有较高原始性能的MCU/MPU来更快地完成掌握处理，并具有更多打算带宽来供应更多灵巧的功能以知足日益增长的自动化和智能需求，避免系统因通信、处理和采集延迟而降级，毕竟协作机器人须要持续丈量电机电流、电压和位置来精确掌握电机的位置和速率，还须要处理外部传感器供应的环境信息。
目前一些在协作机器人里运用比较范例的，如ST基于Cortex-M7内核的STM32F7系列、TI的Sitara系列、瑞萨的RA8等等，都是目前协作机器人实时掌握方案里较为领先处理能力的代表，协作机器人必须同时处理来自多个轴的输入，快速处理是至关主要的。
实时性掌握是保障协作机器人安全操作的条件，也是多机互助人机协作的根本。除了实时掌握能力，通信是个中同样主要的一环，目前工业领域通信协议非常多，如EtherCAT、Profinet、Ethernet/IP、CC Link IE，还有各种编码器协议，数据的传输延迟险些决定了协作机器人的同步性，传输的延迟是影响机器人多轴协同的主要参数，不能供应稳定的低延迟通信那么多轴机器人的同步性就大打折扣。
将多协议支持能力集成到主处理器中，是非常有必要的。这样不仅有助于节省设计本钱、缩减布板空间和减少开拓事情量，同时还可以更大限度地减少外部组件与主机之间通信的干系延迟。
TSN的运用在很多工业4.0运用中都有提到，TSN的引入对协作机器人来说意义重大，是未来非常有潜力的方向。TSN将进一步增强协作机器人的实时掌握和协同操作，并提高机器人系统的灵巧性和相应能力。协作机器人的中心处理器板须要有这种可拓展性，能够适应不断发展的TSN标准。现在很多半导体厂商供应的协作机器人方案都会重视在实时通信协议和TSN上支持。
随着自主决策与操作的发展以及人机交互的不断增加，协作机器人运用对功能安全的需求也在增加，功能安全合规型的器件采取也是很有必要的。
在传感方面，机器人涉及的传感非常多，3D视觉传感是和协作机器人最常被一起提及的，协作机器人的精准识别须要3D视觉技能予以支持。以往比较常用的是用英特尔一整套SoC或者视觉处理平台来做，现在海内像全志，肇不雅观、瑞芯微视觉芯片在协作机器人市场也运用得很多。
AI加速与协作机器人领悟
Omdia报告估量2028年环球机器大家工智能芯片组市场规模将达到8.66亿美元，大大推动AI在机器人领域的遍及。NVIDIA、Qualcomm、Intel和AMD等不少厂商都已经推出了针对机器视觉、导航和测绘以及功能安全等设备端机器人运用的人工智能SoC或者专用人工智能芯片组。
边缘AI在机器人中的运用已经取得了一定的成绩，借助边缘AI，协作机器人可以做出快速反应，有效避免潜在风险，增强安全保障。像上面提到的视觉传感，已经实现了利用视觉输入边缘AI系统通过单个摄像头在生产线上实现质量掌握，或通过多个传感设备在协作机器人中实现功能安全。边缘AI与协作机器人的领悟已经取得了不错的运用效果。
随着天生式AI爆火，其强大运用潜力已然不用赘述，进步神速的GenAI不但有效提升了事情生活的效率和质量，更推动了机器人行业的进化，机器人与GenAI正在加速领悟。Google 、Meta、OpenAI 和丰田等公司正在其机器人运用中试用或测试各种根本模型，达阀、猎户星空等中国机器人供应商也已经成功开拓出自己的根本模型，并操持将这些模型与客户端软件系统集成。
在协作机器人的终极形态——人形机器人短期内还不可能大范围推广的背景下，协作机器人是天生式AI较为成熟的运用形式。Omdia运用智能首席剖析师也提到，通过各种大模型技能优化扩展机器人中天生式AI的功能来强化实时掌握和性能是必需的。实时掌握的进一步强化，也正是协作机器人须要的。
小结
协作机器人正在成为自动化领域的新宠，而Interact Analysis在去年发布的《协作机器人市场洞察与剖析》中指出，协作机器人非工业运用市场也在迅速崛起，潜力巨大。更智能、更灵巧、更自主的协作机器人正在打开未来人机协同的大门。
