劉晨曦 左世全 盧月品

摘要：工業(yè)機器人的出現(xiàn)引發(fā)了新的制造模式興起與智能經(jīng)濟的發(fā)展，而協(xié)作機器人是對傳統(tǒng)工業(yè)機器人在安全性和易用性的進一步改造升級。本文介紹了協(xié)作機器人的發(fā)展概況，回顧了Rethink Robotics公司破產(chǎn)的過程，并追溯破產(chǎn)的深層次原因，分析協(xié)作機器人發(fā)展的桎梏，提出了幾點有助于未來機器人發(fā)展的啟示。

關(guān)鍵詞：工業(yè)機器人;協(xié)作機器人;Rethink Robotics

1.協(xié)作機器人發(fā)展概況

1.1基本內(nèi)涵及特點

協(xié)作機器人是指被設(shè)計成能夠在協(xié)作區(qū)域內(nèi)與人進行直接交互的機器人，它是一種對傳統(tǒng)工業(yè)機器人在安全性、易用性方面改進，具有以下優(yōu)勢：一是安全可靠，機器人通過對環(huán)境的感知，監(jiān)測外圍的碰撞和擠壓，在裝配時避免由于人員的意外介入而造成傷害;二是簡單易用，人機協(xié)作系統(tǒng)具備更容易安裝和編程的優(yōu)勢;三是部署靈活，大部分協(xié)作機器人主機較小，所占空間很小，安裝地點靈活;四是使用成本較低，協(xié)作機器人僅需要極少的維護和保養(yǎng)投入，功耗負載能達到傳統(tǒng)機器人的10%-20%。這些特點能夠節(jié)約人員開支、節(jié)省運維成本。然而協(xié)作機器人在應(yīng)用過程中也存在一定短板：一是運行速度較慢，僅能達到傳統(tǒng)機器人的30%-50%;二是重量較輕，結(jié)構(gòu)相對簡單，定位精度相比傳統(tǒng)機器人差1個數(shù)量級;三是低自重、低能量的限制，導(dǎo)致協(xié)作機器人體型小、工作范圍窄。

1.2市場發(fā)展概況

協(xié)作機器人市場處于擴張階段，但是經(jīng)歷了前幾年的高速增長之后，市場逐漸恢復(fù)理性。高工產(chǎn)研機器人研究所（GGII）的數(shù)據(jù)顯示，2020年全球協(xié)作機器人銷量達到2.41萬臺，同比下滑5.50%，市場規(guī)模約為40.50億元，同比下滑8.16%，而2020年中國協(xié)作機器人銷量約為9900臺，同比增長20.73%，遠超全球平均水平。雖然機器人市場受到疫情蔓延、貿(mào)易壁壘加劇的影響，全球協(xié)作機器人市場整體增速放緩，但是我國依然保持強勁的增長勢頭，并成為全球協(xié)作機器人重要增長引擎之一，國產(chǎn)品牌迅速成長，國內(nèi)協(xié)作機器人市場約70%被本土廠商占據(jù)。目前，市場上已經(jīng)出現(xiàn)2-3家具有較強發(fā)展?jié)摿Φ钠放?，如越疆科技、傲博等，產(chǎn)品已經(jīng)在下游細分領(lǐng)域應(yīng)用，并且受到市場的好評。未來預(yù)計，隨著汽車行業(yè)去庫存加快及FAI增速放緩，工業(yè)機器人增量需求同步減緩，我國的協(xié)作機器人市場可能轉(zhuǎn)移到以3C為主導(dǎo)的消費級電子產(chǎn)業(yè)。從國外來看，歐美國家的用工成本明顯遠超我國，協(xié)作機器人的價格敏感度明顯低于中國市場，這也是協(xié)作機器人得以快速放量的因素之一。雖然中國自主化品牌布局國際市場為時過早，但機器人出海尋求增量必將成為未來大勢。

2.Rethink Robotics倒閉案背景

2.1 Rethink Robotics的發(fā)展經(jīng)歷

Rethink Robotics于2008年在美國馬薩諸塞州波士頓成立，旨在為制造商提供創(chuàng)新的自動化解決方案。公司的創(chuàng)始人是MIT機器人教父Rodney Brooks與Ann Whitaker。Rethink為協(xié)作機器人的推廣和普及做出極大貢獻，它所推出的機器人能夠使同一臺協(xié)作機器人快速應(yīng)用到不同的崗位上，且脫離圍欄，實現(xiàn)人機近距離協(xié)同工作。Rethink被視為協(xié)作機器人最知名的行業(yè)驅(qū)動者之一。

成立以來，公司共研發(fā)推出了兩款協(xié)作機器人，分別是2012年推出的Baxter和2015年推出的Sawyer，主打產(chǎn)品特點為安全、易用和實用，公司共售出協(xié)作機器人約2500臺。Baxter和Sawyer具有如下特點：一是在Intera軟件平臺支持下，工人能夠通過簡單引導(dǎo)機械臂完成特定任務(wù)，機器人能記住相應(yīng)操作，并進行多次重復(fù)性工作;二是它們能夠用動感的面孔與工人進行交流，工人能夠在不具編程專業(yè)知識的情況下實現(xiàn)編程。

2.2 Rethink Robotics倒閉事件經(jīng)過

2018年10月3日，Rethink Robotics通過其官方網(wǎng)站宣布倒閉，隨后公司首席執(zhí)行官Scott Eckert通過電子郵件證實了此事。自成立以來，Rethink共獲得1.5億美元的風(fēng)險投資，在中國、德國、英國、韓國和澳大利亞等全球多個國家擁有分銷合作伙伴。2018年年中旬，Rethink曾被曝出因資金流緊張的問題嘗試出售，但在市場中未能找到買家。2018年11月，HAHN集團宣布從Rethink公司收購全部專利、商標(biāo)以及其軟件平臺INTERA5。HAHN集團首席執(zhí)行官Thomas H?hn表示，此次交易不僅推動創(chuàng)新技術(shù)的發(fā)展，還將讓Rethink的先進技術(shù)應(yīng)用在最新的產(chǎn)品中。

2.3. Rethink Robotics倒閉原因分析

一是Rethink的技術(shù)存在一定缺陷。Rethink共推出兩款協(xié)作機器人，一款是雙臂機器人Baxter，另一款是單臂機器人Sawyer。公司推廣宣傳的概念與產(chǎn)品實際功能差距較大。一方面，公司研發(fā)人員在機器人的關(guān)節(jié)中嵌入彈性驅(qū)動器SEA，從而提高在操作過程中的安全性、提升柔性程度，但是這種技術(shù)設(shè)定在某種程度上犧牲了機器人整體的剛度與精度。另一方面，Rethink為了控制成本，選擇中低價位的驅(qū)動器和減速器，以此替代性能較為優(yōu)越，價格相對昂貴的諧波減速器，這導(dǎo)致機器人的仿生型機械臂關(guān)節(jié)背隙大，工作精度下降明顯。此外，Rethink號稱其機器人具有簡單的Teach-Reply編程，能夠通過移動協(xié)作機器人的機械臂，讓機器人快速記住動作并啟動自編程程序，然而這種自編程模式僅能處理較為簡單的任務(wù)，如果遇到復(fù)雜的運行環(huán)境，仍然需要錄入專業(yè)代碼。

二是Rethink的產(chǎn)品未能通過市場的檢驗。市場上協(xié)作機器人的平均價格，遠高于一般工業(yè)機器人，而且協(xié)作機器人是整個工業(yè)自動化市場中相對較小的一部分。雙臂機器人Baxter剛問世時，2.2萬美元的定價在市場中受到冷遇，經(jīng)銷商對Rethink產(chǎn)品的市場表現(xiàn)感到不滿，轉(zhuǎn)而開始與其競爭對手優(yōu)傲機器人合作，這進一步增加了Rethink在行業(yè)中的競爭難度。此外，中小企業(yè)是協(xié)作機器人市場的主要客戶，缺乏資金對生產(chǎn)線進行大規(guī)模改造，對產(chǎn)品的投資回報更為敏感，而競爭者優(yōu)傲機器人的生態(tài)建設(shè)相對完善，投資回報期少于一年，同一領(lǐng)域的競爭對手諸如丹麥Universal Robots、ABB等也具有明顯的價格優(yōu)勢，僅為Rethink機器人售價的50%～80%。

三是Rethink的產(chǎn)品缺乏精準(zhǔn)的應(yīng)用場景定位。Rethink推出市場的產(chǎn)品雖然在實驗室具有較好的實操成果和展示效果，但是在真實應(yīng)用場景之中，適合它們操作的空間寥寥無幾，難以在工業(yè)裝配市場中發(fā)揮出效力。而一些機器人企業(yè)在市場中會率先推出較為實用并相對簡單的產(chǎn)品，總結(jié)大量實踐經(jīng)驗，迅速對產(chǎn)品進行迭代優(yōu)化，甚至為用戶提供個性化定制服務(wù)，此類產(chǎn)品的技術(shù)成熟度、產(chǎn)品穩(wěn)定性以及市場適應(yīng)性均呈現(xiàn)出較高的態(tài)勢。工業(yè)領(lǐng)域客戶真正需要協(xié)作機器人能夠為其“排憂解困”，提高生產(chǎn)效率，降低人力成本。Rethink的技術(shù)路線過于激進，與傳統(tǒng)機器人的形態(tài)、結(jié)構(gòu)和追求的指標(biāo)都相差甚遠。

3.經(jīng)驗啟示

一是雖然Rethink的部分產(chǎn)品未能被市場完全認可，但是協(xié)作機器人未來的發(fā)展仍然值得期待。Rethink商業(yè)模式的失敗并不意味協(xié)作機器人技術(shù)的退步，也不意味人工智能驅(qū)動的發(fā)展已經(jīng)停滯。這一案例反映了協(xié)作機器人從技術(shù)應(yīng)用創(chuàng)新到實現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化之路仍然存在層層壁壘，而要實現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化成功，須更多地關(guān)注整個協(xié)作機器人的產(chǎn)業(yè)鏈、供應(yīng)鏈的整體需求，側(cè)重以市場需求及實踐應(yīng)用所需的產(chǎn)品開展研發(fā)，而不僅僅是關(guān)注單一技術(shù)或配置。企業(yè)需要以核心技術(shù)為依托，再搶占市場先機。

二是產(chǎn)品的創(chuàng)新應(yīng)考慮用戶使用行為的慣性。當(dāng)Rethink將充滿顛覆性的協(xié)作機器人推出之后，如果要求已經(jīng)適應(yīng)使用“古板”的工業(yè)機器人的用戶迅速適應(yīng)新產(chǎn)品，所需成本將是巨大的。當(dāng)用戶已經(jīng)較為熟練的使用某類產(chǎn)品后，這也會成為使用創(chuàng)新型產(chǎn)品的障礙。協(xié)作機器人企業(yè)要找到適合自身發(fā)展的“生態(tài)位”，而革命性的新產(chǎn)品也不是簡單堆砌新技術(shù)、新概念形成的，是需要大量的應(yīng)用實踐，找到優(yōu)勢場景。企業(yè)發(fā)展要占據(jù)合適的“生態(tài)位”，才能讓用戶接受新產(chǎn)品和新設(shè)計。

三是企業(yè)要防止對于產(chǎn)品進行集成式創(chuàng)新，疊加過多的繁瑣新功能，反而成為用戶應(yīng)用過程的“攔路虎”。例如，Rethink推出的Sawyer機器人機械臂中內(nèi)置頂部和臂部雙Cognex攝像頭，在實際應(yīng)用場景中，用戶的差異化明顯，對于相機參數(shù)要求、鏡頭設(shè)置方位、視覺感知位置等都有所不同，預(yù)裝的視覺系統(tǒng)一旦不能滿足要求，反而會讓用戶感到不便。

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