报告试读
协作机器人与移动机器人应用研究调研报告
报告编号:EXK-A-015 报告级别:A 级专题深度调研 所属板块:机器人与具身智能 出品方:北京经纬智汇信息咨询有限公司 报告日期:2026 年 7 月 保密级别:内部参考(限内部立项、选型、投资决策使用) 版本:V1.0
执行摘要
协作机器人(Collaborative Robot,简称 Cobot)与移动机器人(Autonomous Mobile Robot / Automated Guided Vehicle,简称 AMR/AGV)是柔性自动化时代的两大黄金赛道。前者解决"人机协作、灵活换线、快速部署"的作业需求,后者解决"物料自主流转、厂内物流无人化"的搬运需求,二者正在从各自独立走向"手(协作臂)+ 脚(移动底盘)+ 脑(具身智能大模型)"融合的复合形态。本报告基于全球视野与多层次颗粒度,对两大赛道的技术原理、发展脉络、市场规模、竞争格局、核心零部件产业链、典型应用、政策环境与前沿趋势进行系统梳理,为公司立项、选型与投资决策提供依据。
五条核心结论:
第一,市场增速换挡但长期空间广阔,"增量不增收"成为阶段性特征。2024 年中国协作机器人(含四轴)销量约 4.0 万台,同比增长约 27%,但六轴及以上市场规模同比略降 3.62% 至 24.5 亿元,价格战导致销量与收入背离;移动机器人(AGV/AMR)2024 年国内销量 11.18 万台、市场规模 136.52 亿元,销量增速已从 2021 年的 57.6% 回落至 8.75%。全球层面,据国际机器人联合会(IFR)《World Robotics 2025》,中国 2024 年工业机器人装机 29.5 万台创历史新高,占全球约 54%,本土厂商国内份额首次超越外资升至 57%。
第二,国产化率极高,出海已从"选择项"变为"必选项"。国产六轴协作机器人本体销量份额 2023 年已达 89.04%,移动机器人国产化率超 95%。价格内卷倒逼头部企业出海,2025 年上半年国内移动机器人出海订单占比 36.17%,全年有望接近 50%;海外市场毛利率普遍高于国内,成为盈利结构改善的关键。
第三,技术壁垒集中于力控/柔顺控制、SLAM/VSLAM 导航与多机大规模调度,具身智能大模型(VLA)正在重塑机器人"大脑"。协作机器人由"单工位替代"迈向"AI + 协作臂 + 移动底盘"复合体,移动机器人由二维码/磁导 AGV 向激光 SLAM、视觉 SLAM 的 AMR 演进。2025 年被业界普遍称为"人形机器人量产元年",协作臂与移动底盘是具身智能最快落地的物理载体。
第四,核心零部件仍存"卡脖子"风险,但国产替代持续深化。谐波减速器仍由日本哈默纳科(Harmonic Drive)主导全球(一度超 82%),中国市场其份额约 38%、绿的谐波约 26%;六维力/力矩传感器、无框力矩电机、激光雷达等国产化率快速提升,为国产整机降本提供支撑,也构成新的投资机会。
第五,竞争格局分化明显,龙头效应加剧。协作赛道全球第一为丹麦优傲(Universal Robots),中国越疆(Dobot)以 2023 年出货量居全球第二、国产第一;移动机器人赛道极智嘉(Geek+)连续第七年全球 AMR 份额第一,海康机器人居中国制造业内物流第一。移动机器人行业 2024 年 CR5 已超 50%,马太效应显著。
关键风险提示(简要):技术同质化与价格战、核心高端零部件依赖进口、下游需求周期波动、多数厂商持续亏损、出海面临地缘政治与关税风险、具身智能商业化成熟度不一。
行动建议(摘要):建议以"场景 ROI(投资回报)"为核心筛选标的,短期在选型上优先"工艺包成熟度 + 服务网络"而非单纯低价;中期投资应锁定"垂直场景解决方案能力 + 核心零部件自主化 + 出海能力"三要素兼备的企业,规避纯硬件价格战型标的;长期战略卡位具身智能,关注已有真实工业订单与可量化 ROI 的具身智能载体企业。
01 · 调研背景与目标
1.1 调研缘起与问题意识
在制造业转型升级、劳动力成本上升与用工短缺的多重压力下,柔性自动化已成为全球制造与物流领域的确定性趋势。传统工业机器人受限于安全围栏、固定编程与高部署成本,难以适配多品种、小批量、快换线的柔性生产需求;而人工搬运、人工上下料的效率天花板与稳定性瓶颈日益凸显。协作机器人以"可与人共享空间、免围栏、易编程、快部署"破解了作业端的柔性难题,移动机器人以"自主导航、动态避障、多机协同"破解了物流端的柔性难题。二者共同构成了"离散作业 + 连续流转"的柔性自动化闭环。
与此同时,2022 年以来以大语言模型为代表的人工智能突破,正沿 VLA(Vision-Language-Action,视觉-语言-动作)范式向机器人领域迁移,具身智能(Embodied AI)从实验室走向产业落地,协作臂与移动底盘被视为具身智能最快落地的载体。在此背景下,厘清两大赛道的技术现状、市场格局与未来走向,对公司在机器人与具身智能板块的立项、选型与投资决策具有直接的支撑价值。
1.2 核心调研问题
本次调研围绕以下核心问题展开:一是两大赛道当前的技术原理、成熟度与瓶颈突破方向;二是全球及中国的市场规模、增长节奏与渗透率;三是国际与国内主要玩家的竞争格局、市场份额与优劣势;四是核心零部件产业链的国产化进展与"卡脖子"风险;五是典型应用场景与落地案例的经济性;六是产业政策环境;七是具身智能/大模型对两大赛道的赋能路径与市场前景。
1.3 调研范围界定
赛道范围:协作机器人(六轴及以上为主,兼顾四轴 SCARA 协作型)与移动机器人(涵盖磁导 AGV、类 KIVA AGV、工业 AMR、无人叉车、料箱机器人、复合机器人六类)。
地域范围:全球视野,重点覆盖欧洲(优傲、库卡)、日本(发那科、安川、欧姆龙)、美国(亚马逊机器人、Zebra 等)与中国(越疆、遨博、节卡、极智嘉、海康机器人、快仓、海柔创新、优艾智合等)。
时间范围:全时间轴,梳理协作机器人自 2008 年商业化开创至今、移动机器人自 AGV 向 AMR 演进的完整脉络,并对未来 3–5 年及更长期趋势作出预判。
颗粒度:宏观(市场规模、政策)+ 中观(细分场景、产业链)+ 微观(核心技术、关键零部件、典型企业与产品)多层次结合。
1.4 调研方法说明
本报告采用多源信息交叉验证的方法论,综合运用行业研究机构数据(GGII 高工机器人、IFR 国际机器人联合会、Interact Analysis、MIR 睿工业、MarketsandMarkets、灼识咨询、CMR 产业联盟等)、企业公开披露(招股说明书、年报、官网)、券商研究报告、政策文件与权威媒体报道,进行定性与定量结合的分析。需特别说明,不同机构对市场规模、销量的统计口径存在差异(如是否含四轴、是否含无人叉车、按销量或收入计),本报告已尽量标注来源,读者不宜直接横向比较,详见"数据来源说明"。
02 · 技术现状全景
2.1 技术定义与核心原理
(一)协作机器人(Cobot)
协作机器人是能够在共享工作空间中与人近距离直接交互或协作的机械臂。与需要安全围栏隔离的传统工业机器人不同,协作机器人具备安全、易用、灵活、部署快四大特征。其典型技术参数为:运行速度通常仅为传统工业机器人的三分之一至二分之一,负载多在 3–20kg 区间,重复定位精度可达 ±0.02–0.03mm。协作机器人的核心技术原理可归纳为三个层面:
其一,力控/柔顺控制与碰撞检测。 这是协作机器人区别于传统工业机器人的安全根基。主流方案是在关节或末端集成力矩传感器或六维力传感器,实时检测机器人与人或环境的交互力,一旦发生碰撞即自动降低输出力矩,将接触力控制在安全阈值内。技术路线上存在三种方案:一是"有力矩传感器"方案,通过关节内置力矩传感器直接测量,精度高但成本高;二是"无力矩传感器"方案,利用谐波减速器的柔性特性与电流环解算,通过电机电流反推关节力矩,实现零力拖拽示教,成本更低;三是"准直驱"方案,通过电流环开环力控(电机输出力矩与电流成正比)省去传感器,多用于轻量化机型。
其二,一体化关节模组。 这是协作机器人的动力核心,将伺服驱动器、无框力矩电机、谐波减速器、双编码器、抱闸等集成于一个高度紧凑的模块中,直接决定整机的精度、刚度与可靠性。据 GGII 数据,2023 年中国一体化关节模组市场规模约 6.76 亿元,其中协作机器人需求占比约 70%。
其三,拖拽示教与图形化编程。 协作机器人通过手动拖拽示教(操作员直接牵引机械臂走一遍轨迹即完成编程)与图形化界面,大幅降低使用门槛,普通操作员无需专业编程经验即可完成调试。部分厂商通过高精度磁编码器将运动控制周期缩短至 0.5ms 级别,以提升轨迹跟随的平滑度与响应速度。
(二)移动机器人:AGV 与 AMR 的本质区别
移动机器人在国内被广义统称为 AGV,行业研究机构 GGII 将其细分为磁导 AGV、类 KIVA AGV、工业 AMR、无人叉车、料箱机器人、复合机器人六大类。AGV 与 AMR 的本质区别在于导航方式与智能化程度:
AGV(自动导引车) 依赖外部基础设施引导,包括磁条(成本低、精度低、路线固定)、二维码(定位精度约 ±10mm,典型如亚马逊 Kiva)、激光反射板(精度约 ±5mm)等。AGV 本质是"执行器",只能沿预设固定路线行驶,改线需重新铺设基础设施,柔性差。
AMR(自主移动机器人) 无需外部基础设施,通过 SLAM(Simultaneous Localization and Mapping,即时定位与地图构建)技术实现自主定位、建图、动态避障与路径规划,具备计算与决策能力,本质是"智能体"。其核心导航技术包括:激光 SLAM(室内定位精度约 ±20mm,是当前 AMR 最主流的方案,稳定可靠但激光雷达成本较高)、视觉 SLAM(VSLAM,通过摄像头采集环境特征,成本低、可进行语义识别,但对光线敏感、算力要求高)、以及多传感器融合(激光雷达 + 摄像头 + IMU 惯性测量单元 + 轮速计,兼顾精度与鲁棒性,是高端 AMR 的发展方向)。
多机调度系统 是移动机器人规模化应用的关键中枢,负责任务分配、路径规划、交通管制(避免碰撞与死锁),并与上层 MES(制造执行系统)、ERP(企业资源计划)、WMS(仓储管理系统)对接。头部厂商的调度系统已实现单系统管理数千台机器人、在十万平方米级场地每秒处理万级任务指令的能力,多机调度算法的优劣直接决定整仓的作业效率与吞吐上限。
2.2 发展脉络与成熟度评估
协作机器人发展脉络。 协作机器人的起点是丹麦优傲(Universal Robots)。2005 年,Esben Østergaard、Kasper Støy 与 Kristian Kassow 三人在丹麦欧登塞创立优傲;2008 年推出全球首款商业化协作机器人 UR5,正式开创赛道。此后优傲相继推出 UR10(2012)、桌面级 UR3(2015),并于 2015 年被美国泰瑞达(Teradyne)以约 2.85 亿美元收购。德国库卡(KUKA)于 2004 年引入源自德国航空航天中心(DLR)的 LBR 轻型机器人技术,2013 年推出具备七轴力矩感知能力的 LBR iiwa(负载 7/14kg),代表精密装配方向。中国方面,2014–2015 年前后,节卡、遨博、越疆等一批国产厂商集中成立,开启国产化浪潮。2022 年优傲推出 20kg 负载的 UR20(关节扭矩较前代提升约 25%、速度提升最高 65%),2023 年推出 UR30,标志协作机器人向大负载区间延伸。总体看,协作机器人已跨越技术验证期,进入规模化商业应用与产品谱系快速扩张阶段,技术成熟度较高,但在大负载、高精度与 AI 智能化方向仍有较大提升空间。
移动机器人发展脉络。 AGV 的起源可追溯至 20 世纪 50 年代。2012 年亚马逊收购 Kiva Systems,引爆仓储移动机器人的全球关注。丹麦 MiR 于 2013 年创立,代表 AMR 技术方向。中国厂商海康机器人(2016 年由海康威视内部孵化)、极智嘉(2015)、快仓(2014)等相继成立,凭借国内电商与制造业的旺盛需求快速崛起。据 GGII 数据,2013 年中国移动机器人销量仅约 2950 台,2023 年已达约 10.2 万台,十年增长约 33 倍(同期工业机器人增长约 7 倍),是增速最快的机器人细分赛道之一。移动机器人整体已进入成熟商业化阶段,其中磁导/二维码 AGV 技术高度成熟并正被 AMR 逐步替代,工业 AMR、无人叉车、复合机器人等新兴品类仍处于高速成长期。
2.3 国内外整体发展现状
从全球格局看,据 IFR《World Robotics 2025》,中国已成为全球最大的工业机器人市场与生产国。协作机器人层面,全球装机量从 2017 年的约 1.11 万台增至 2024 年的约 6.45 万台,占工业机器人整体装机比重从 2.8% 升至 11.9%,渗透率持续攀升但仍处于早期。移动机器人层面,中国厂商已主导全球市场,据 Interact Analysis,中国厂商 2023 年贡献全球移动机器人收入近 50%、出货量约三分之二。整体而言,中国已在两大赛道形成"制造 + 应用 + 出海"的完整竞争力,正从"规模领先"向"技术引领"过渡。
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