
工业机器人作为智能制造的核心装备,其技术发展正推动着工业自动化向更高层次演进。工业机器人可以分为多关节机器人、平面关节机器人(SCARA)、并联机器人(DELTA)、协作机器人:
(1)多关节机器人也称关节手臂机器人或关节机械臂,通常有4-6自由度,是当今工业领域中最常见的工业机器人的形态之一。适用于诸多工业领域的机械自动化作业,如自动装配、喷漆、搬运、焊接等工作;
(2)平面关节机器人通常是4轴设计(3旋转+1垂直移动),前两关节平行布置,末端在XY平面内高速移动。适用于精密装/配轻载搬运和成本敏感场景(相比多关节机器人价格低且维护简单);
(3)并联机器人一般有3-4个平行臂通过万向节连接末端平台,电机基座固定。适用于高速分拣/无菌环境和动态抓取场景;
(4)协作机器人是一种专为与人类共同工作而设计的工业机器人,具备高安全性、灵活性和易用性。广泛应用于精密装配、医疗辅助、科研教育等场景,是智能制造和人机协作的重要发展方向。
图1:机器人分类
工业机器人起源于20世纪50年代,1954年美国人乔治·戴沃尔提出工业机器人概念并申请专利,1959年与约瑟夫·恩盖尔柏格合作开发出首台实用化机器人Unimate,应用于通用汽车生产线。1960s,美国MIT等机构开始探索带传感器的第二代机器人,尝试结合人工智能技术;1973年辛辛那提·米拉克隆公司推出首台计算机控制的工业机器人T3,液压驱动技术趋于成熟。同期,德国库卡于1973年研发出六轴机电驱动机器人FAMULUS,日本安川电机等企业也开启技术布局。

图2:代表性工业机器人
1980年代,日本通过政策与产业协同成为全球工业机器人核心市场,政府将此年定为“机器人元年”,推动技术本土化与低成本量产。美国Unimation公司1978年推出的PUMA机器人成为技术成熟标志,而日本企业通过改进迅速抢占市场份额。我国自1970s启动研发,但早期进展缓慢,1980年机器人技术研究第一次正式纳入国家规划,直至21世纪通过政策扶持与国际合作加速发展,2010s后成为全球最大工业机器人市场,但核心部件(如减速器)仍依赖进口。
图3:中国第一台工业机器人-“SZJ-1”型示教再现工业机器人(沈阳自动化所)
21世纪以来,工业机器人向智能化与协作化演进。协作机器人通过力控与安全设计实现人机共融,应用于精密装配、医疗等领域;AI、边缘计算与数字孪生技术的融合,推动机器人向自主决策、预测性维护升级。中国在新能源汽车、光伏等产业驱动下,2021-2022年工业机器人销量从26万台跃升至30万台,占全球三分之一,技术迭代加速,但在高端领域仍需突破核心部件瓶颈。
图4:2016-2025年中国工业机器人销量变化及预测(万台,%)(GGII)


2025年,中国工业机器人产业进入高质量发展阶段,市场规模持续扩大。GGII报告显示,中国工业机器人产量在经历2023年小幅波动后,2024年中国工业机器人产量为55.6万台,市场销量为30.2万台。中国作为全球最大工业机器人产销市场的地位持续巩固。预计2025年,中国工业机器人市场销量有望达到32.5万台,同比增速约7.7%。
图7:2016-2024年中国工业机器人产量变化情况(万台,%)(国家统计局,GGII整理)
从细分产品看,六轴机器人因在汽车制造和新能源领域的广泛应用,成为市场主流;SCARA机器人则受益于3C行业回暖,需求显著回升。此外,协作机器人凭借灵活性和安全性,在中小企业中渗透率快速提升。
中商产业研究院报告,2024年前三季度,中国工业机器人市场中,国外企业仍占大多数。其中,发那科市场份额排名第一,占比达11.1%。其次分别为埃斯顿、汇川技术、摩卡、爱普生,市场份额分别为9.4%、9.1%、7.7%、5.7%。
中国工业机器人产业链已形成完整生态,涵盖上游核心零部件、中游本体制造及下游系统集成。长三角、珠三角和京津冀地区凭借产业集群优势,成为主要生产基地。例如,深圳依托3C产业需求,聚集了大族机器人、越疆科技等企业;上海则以汽车制造为核心,吸引ABB、发那科等外资品牌与本土企业协同创新。

图8:工业机器人产业链(策源资本)
下游应用领域持续拓展。汽车行业仍是最大需求方,占比约35%,新能源电池、光伏等细分赛道增速显著。此外,食品饮料、医药等传统行业加速自动化改造,推动工业机器人向长尾市场渗透。
图9:国内工业机器人布局(《中国机器人产业发展报告》、前瞻研究院,策源资本整理)