協作機器人，2024年唯一實現兩位數增長的工業機器人本體品類。

高工機器人產業研究所（GGII）統計數據顯示，2024年中國協作機器人市場銷量為4.0萬臺，同比增長27.39%。GGII預計，2025年中國協作機器人銷量將達到5.03萬臺，同比增長25.75%。

究其原因，一方面是下游行業的滲透率仍在提升，如在新能源領域的應用有較大突破；另一方面，協作機器人細分產品迎來快速起量期，如協作焊接機器人、大負載協作碼垛機器人等。

特別是大負載，已成為協作機器人行業發展的一個重要方向。

據高工機器人不完全統計，已有超10家協作機器人企業推出大負載協作機器人產品，包括華沿機器人、華盛控、珞石機器人、越疆機器人、節卡機器人、遨博智能、埃斯頓酷卓、達明機器人、長廣溪智造、法奧機器人、艾利特機器人、中科新松、發那科、優傲機器人等，負載范圍覆蓋20KG-60KG。

20KG成大負載協作機器人的分水嶺

根據負載不同，通常能將協作機器人分為輕負載（負載＜7KG）、中負載（7KG≤L＜12KG）、大負載（12KG≤L＜20KG）、超大負載（L≥20KG）。

高工機器人在調研時了解到，目前業內普遍將20KG作為大負載協作機器人的分水嶺。而部分企業將12KG≤L＜20KG定義為大負載，通常是企業相對自己的小負載而言。

從以上各家企業推出的協作機器人負載重量來看，也確實如此。

公開信息顯示，越疆機器人推出了20KG協作機器人，艾利特機器人推出了25KG協作機器人，中科新松、法奧機器人、長廣溪智造等推出了30KG協作機器人，發那科、優傲、埃斯頓酷卓、遨博智能、達明機器人等推出了35KG協作機器人，節卡機器人推出了40KG協作機器人，珞石機器人推出了45KG協作機器人，華沿機器人推出了50KG協作機器人，華盛控推出了60KG協作機器人。

而20kg作為大負載協作機器人分水嶺，這一標準既源于技術可行性，也基于市場需求。

從技術角度來看，20KG是協作機器人輕量化設計與負載能力的平衡點。傳統10-15KG機型采用普通鋁合金材料，自重負載比高達5:1；而20KG以上機型通過航空級太空鋁、碳纖維復合材料升級，可將自重負載比降至3:1以下。

以華盛控全新推出的WSC-GD60 Max碼垛機器人為例，采用太空鋁材料，使機身重量從450KG銳減到90KG，降低了80%。再比如華沿機器人推出的S50大負載協作機器人，采用模塊化減重設計，整機自重降低30%，本體165KG，負載自重比僅1:3。

從市場實踐來看，20KG負載恰好覆蓋了制造業重型工件搬運、物流倉儲大件包裹等核心場景的基礎需求，成為企業技術迭代與產品布局的基準線。

值得注意的是，協作機器人做大負載在技術上也存在諸多難點。

據華盛控市場部吳嘉偉介紹，負載增加時易出現關節剛性不足、抖動變形等問題，從而影響精度。另外，負載增大還會導致系統慣量陡增，導致傳統伺服控制響應速度下降，出現超調、軌跡偏移等問題。

為此，針對負載增加可能導致的穩定性問題，華盛控在機械結構和控制系統上進行了雙重創新。在機械結構上，其通過對關節部位的特殊強化設計和優化布局，提升剛性減少抖動；在控制系統方面，其搭載自適應智能算法，實時響應負載慣量變化，精準調節伺服參數，避免超調與軌跡偏移。

遨博智能常務副總裁洪帥也表示，協作機器人要承受大負載，機器人的關節、臂桿等部件需要足夠堅固和穩定，同時還要兼顧輕量化，對材料的選擇及結構優化設計要求較高。

此外，洪帥還指出，大負載協作機器人潛在風險大，需要配備更完善的安全防護措施，如高精度的力傳感器、安全光幕、視覺防護、緊急停止按鈕等，還要開發復雜的安全控制邏輯，確保在危險情況下能迅速停止或減速。

對此，華沿機器人董事長兼總經理王光能表示認同。他表示，大負載帶來的高慣性要求“預碰撞保護”，而非傳統“接觸即停”模式。例如，通過激光雷達等傳感器實現“未接觸即減速/停止”，避免因慣性過大導致的安全風險。

高工機器人了解到，為確保人機協同安全，華沿機器人的S50大負載協作機器人構建了三重安全保護體系，即通過激光雷達360°監控環境，高速模式/安全模式自動切換；采用近覺傳感器能在用戶距離150mm處使機器人完全停止運行；48V安全低壓供電，拖動無觸電風險。

大負載協作機器人是偽命題嗎？

協作機器人負載越做越大已然成為趨勢，但業內也伴有一些質疑聲，比如協作機器人向大負載發展是否是偽命題、協作機器人做大負載是否背離了協作本質、協作機器人做大負載是否模糊了與工業機器人的邊界......

圍繞以上聲音，高工機器人就多家協作機器人企業進行了調研，得到的答案是：并非如此。

關于協作機器人做大負載是“偽命題”，不少企業通過實踐給出反證。王光能告訴高工機器人，華沿機器人的S50大負載機器人滿載平均功耗低至700W。而有資料顯示，同樣為50KG的傳統工業機器人，功耗達到2.5kw，甚至更高。

吳嘉偉也表示，大負載協作機器人的技術可行性已通過材料科學、控制算法與安全設計的突破得到驗證。比如華盛控的50KG協作機器人采用了太空鋁材料，能耗有效降低40%。疊加配合定制化電機及減速機，相比市面上同等負載的機器人功耗降低30%。

再比如節卡機器人的40KG工業協作機器人，采用sic碳化硅伺服驅動技術，電機控制性能升級，精度提升25%；能量轉換效率提高，實現更低的熱損耗。

節卡機器人相關負責人表示，大負載產品是基于市場場景推出，20kg負載的協作機器人產品最初便來源于豐田的需求，后續又推出了負載可達40kg的大負載產品。

某種程度來看，材料科學、控制算法與安全設計的突破，已打破“負載與靈活性不可兼得”的魔咒。

而當負載提升至20KG以上，安全交互與協同作業特性是否背離協作機器人本質？協作機器人企業普遍認為，風險增加恰恰倒逼安全技術升級。

洪帥指出，為保證安全交互，協作機器人需要更精確的力控制技術、更靈敏的傳感器以及更完善的安全防護系統，如增加力矩傳感器精度、配備冗余安全制動裝置等，以降低風險，確保在與人交互時能及時感知并做出安全響應。

在協同方面，大負載可能使機器人的運動速度和靈活性下降，這就需要更先進的控制系統來協調大負載機器人與其他作業單元的動作，保證協同作業的準確性和高效性，如采用多機器人協同控制算法，優化系統的實時通信和任務分配機制。

吳嘉偉則認為，負載提升不是對協作本質的背離，而是對人機協作能力的升維拓展。通過安全技術的代際突破與智能算法的持續進化，大負載協作機器人正在解鎖“重型作業場景中人機共融”的全新可能，這正是協作機器人本質的深化而非異化。

至于協作機器人模糊了與工業機器人邊界，協作機器人企業坦言，盡管大負載協作機器人與傳統工業機器人在碼垛、搬運等場景出現功能重疊，但兩者邊界依然清晰。

王光能表示，兩者存在本質差異。比如，大負載協作機器人以“人機安全協同”為核心，通過輕量化設計、多重安全防護及低功耗特性，可填補傳統工業機器人在柔性場景中的空白。

吳嘉偉也從設計邏輯角度進行了分析，協作機器人通過輕量化材料與動態安全算法，實現“即插即用”部署。比如華盛控的50KG協作碼垛機器人，可直接部署到現有產線，部署到學會操作到正式投產，僅需2小時，而傳統的工業機器人時間周期則長達2周以上。

再比如節卡機器人的40KG協作機器人，采用高集成、大中空、大功率關節模組，實現更短的維修維護時間，從“周”降至“小時”，擁有更持久的線纜壽命。

因此，在吳嘉偉看來，大負載協作機器人不是工業機器人的“模仿者”，而是人機協作新紀元的定義者。

大負載協作機器人還能做到多大？

協作機器人的“重型化”是工業自動化的必然進階。因此，60KG不是終點。

王光能在接受高工機器人調研時透露：“其實我們已經設計出額定重量為60KG的協作機器人，但因宣傳較為保守尚未公開發布。后續，我們還計劃推出抓取達到更大負載的協作機器人方案。”

節卡機器人負責人透露，未來節卡機器人還會推出60kg和90kg的大負載產品，不僅適用于汽車變速箱上下料，還可用于光伏板抓取搬用、大負載碼垛等場景中，服務廣泛的工業市場。

吳嘉偉也告訴高工機器人，未來華盛控還將推出70KG、80KG等協作碼垛機器人。

雖然洪帥并未透露下一個新產品的具體負載重量，但他表示，遨博智能將根據市場需求情況，繼續提升負載水平，滿足新能源汽車電池搬運、組裝、檢測及碼垛方面的應用需求。

事實上，從20KG到60KG甚至更高，協作機器人的負載升級不是簡單的參數堆砌，而是人機協作范式的深層變革。當技術突破解決了剛性不足、安全瓶頸等難題，當市場驗證了物流、汽車、半導體等場景的真實需求，大負載協作機器人正在重新定義工業自動化的邊界——它既不是傳統工業機器人的替代品，也不是輕負載協作機器人的簡單放大，而是在剛性生產與極致柔性之間開辟的第三條道路。

隨著材料科學、人工智能與傳感器技術的持續突破，高工機器人有理由相信，大負載協作機器人將解鎖更多“重型作業人機共融”的可能，推動工業生產從“機器換人”向“人機共生”邁進。

對于行業而言，當下的關鍵不僅是技術攻堅，更是場景定義——如何基于大負載協作機器人的特性，重構生產流程、優化人機分工，這或許是比負載數字本身更值得探索的命題。