2024年，我國工業機器人市場銷量達30.2萬套，連續12年保持全球最大工業機器人市場。應用場景方面，工業機器人已應用于國民經濟71個行業大類、236個行業中類，制造業機器人密度已躍升至全球第三位。

我國工業領域中的機器人大致可以分為3類：出現最早且長盛不衰的，是本地化控制可編程機器人，以工業機械臂為主要形態，需要環境適應它；進入21世紀之后蓬勃發展的，是具備一定感知和決策能力的自適應機器人，和環境互相適應；近年來相關研發方興未艾的，則是具身智能人形機器人，它們將脫離專門設計的自動化集成流水線，自主適應工廠環境并執行更多任務。

提到機器人，你想到的是不是能送餐、會跳舞的人形機器人，或是會搖首擺尾的機器狗？其實，機器人家族中還有一類誕生更早、應用更廣泛的重要成員——工業機器人。

8月8日至12日，2025世界機器人大會在北京經濟技術開發區舉行。期間，200余家國內外優秀機器人企業的1500余件展品競相亮相。工業機器人有了哪些新技術、新場景，存在哪些新問題、新方案？記者對大會參展商和論壇嘉賓進行了采訪。

環境適應機器人——

可編程 自動化 廣適配

機器人進工廠的故事，要從1961年說起。當機械臂“尤尼梅特”被搬進美國通用汽車生產車間，按照預定程序撿拾汽車零件并放置到傳送帶上，這一簡單而精確的重復動作，便展示出了工業機械化的美好前景，為工業機器人的蓬勃發展拉開了序幕。

直到今天，制造工廠中規模化使用數量最多的工業機器人依然是機械臂——依靠多個靈活的“關節”，可在三維空間中實現精準的屈伸、旋轉與平移，具有可編程、自動化、多自由度機械結構等特點。

機械臂技術并非一成不變，恰恰是因為不斷迭代才能做到長盛不衰。搭配不同功能的“手”——即末端執行器，機械臂便能在汽車制造、電子電器、金屬加工、物流倉儲等多個工業領域大顯身手，主要解決的問題是單一品種的大規模生產。

物流倉儲場景中，多樣“機械臂”不僅力氣大、效率高，而且可定制、廣適配。

南京埃斯頓自動化股份有限公司（簡稱“埃斯頓”）展區內，一處碼垛工作站正有序運行著：機械臂前端的12個真空吸盤，穩穩吸起傳送帶上的貨箱，輕松轉移到一旁的物料托盤上方并輕輕碼好。兩三分鐘后，數十個貨箱就被摞成了一個立方體，嚴絲合縫，整整齊齊。

“這個機器人最快能在1分鐘內搬運碼放8—12箱貨物。”埃斯頓解決方案部總監丁文杰告訴記者，當前使用的真空吸盤適用于大表面和規則曲面的物料。

展示貨箱上印著的“碼垛工藝包5步，3分鐘自定義”字樣格外醒目。丁文杰說：“這款機器人是通過自研的圖形化編程系統，精準識別料箱位姿，實現流暢的抓取軌跡。”他邊說邊在屏幕上演示，用戶只需在碼垛軟件工藝包中輸入箱體尺寸、托盤尺寸、垛型定義、層數、隔板及輸送線物料來料點，機器人就能自動完成碼垛流程。如今，這樣的碼垛工作站已在食品飲料、醫療、煙酒、化工等多個行業派上用場。

精密制造場景中，多臺機械臂“手”“眼”配合，以創新巧思滿足實際需求。

在安川首鋼機器人有限公司（簡稱“安川首鋼”）展區，機器人柔性凸焊系統吸引著眾人的目光。只見數十個螺母在振動盤里隨機跳動，停下來時或“站立”或“橫躺”。此時，上螺母機械臂“咔”地一聲移動過來，通過其2D視覺能力識別正面朝上的螺母并拾取起來。一旁，使用了3D視覺技術的上件機器人，也正拾取起形狀復雜的工件。當工件與螺母以正確的角度“交會對接”，凸焊機復雜的最后一步焊接工序便完成得毫不費力。

“我們2024年底研發出來的這套系統使用了機器人和視覺技術，它最大的優勢在于‘不挑食’。”安川首鋼技術中心主任、總工程師胡婷介紹，大多數型號的螺母和凸焊小件都可以用它焊接，這就免去了傳統作業流程中需要人工頻繁切換抓手的麻煩，同時取代了螺母輸送機。

“一臂多用”的工業機器人，在重復性、標準化、高風險作業中表現出色，能顯著推動工業自動化，促進提質增效。但是，它們的局限性也很明顯。一方面，依賴工程師專門定制復雜的集成式生產線，前期成本較高。另一方面，它們是循規蹈矩的執行者，只會嚴格依照預設程序完成單一任務，靈活應變能力較為有限。

環境和機器人互相適應——

看得見 會移動 可決策

得益于近幾十年來計算機視覺和傳感器技術的快速發展，環境和機器人開始互相適應。工廠車間逐漸用上了具備一定感知和決策能力的自適應機器人。它們的主要形態是擁有視覺和力覺的機械臂，以及能在復雜環境中自主導航、感知周圍環境并執行特定任務的自主移動機器人等。

各類工廠車間里，工業清潔機器人靠的就是AI視覺和自主移動這“兩把刷子”。

從新疆的印刷廠到沈陽的面粉廠，都活躍著“星衛來”系列AI清潔機器人的身影：機器搭載了AI視覺系統，可根據識別到的臟污類型，迅速做出不同的清掃策略。長布條、扎帶等小型垃圾，掃過即凈。對付粉塵、油污等各類臟污，不在話下。

沈陽新松點石科技有限公司工程師姜川告訴記者，這3款各有所長的工業清潔機器人基于工業SLAM定位技術和多傳感器混合導航，不僅能動態避障、和移動機器人同時作業，還能獨立乘坐電梯，適時返回補給站充電、換水。

汽車零件生產線上，具有視覺能力的機器人“獨具慧眼”“火眼金睛”。

安川首鋼自主研發的機器人AI視覺檢測系統，只需約0.3秒，就能高速檢測完畢汽車前地板加強組件上的焊點、螺柱、螺母、螺孔、光孔等數十個特征目標，檢測工作一氣呵成，準確率超99.5%，能夠節省1到2名檢測員工，效率是過去的數倍，而且避免了漏檢風險。

“AI技術的加入，讓系統基本不受光照、角度、遮擋等條件影響，而且檢測點位更多、適應性更廣。”安川首鋼研發工程師魯永帥介紹，如今，這套檢測系統已在多家車企及多地零件廠商生產線24小時運轉。它們不僅大幅提升了檢測效率與質量，還能記錄產品信息，實現全程追溯，其檢測結果的分類統計更可為提升生產良品率提供數據支持。

工程機械裝備制造工廠里，產品型號可以“分分鐘”切換，按需調整，靈活應變。

平均每6分鐘生產一臺挖掘機，每7.5分鐘生產一臺高空作業車，每27分鐘生產一臺混凝土泵車——這是中聯重科智慧產業城的成果數據。中聯重科是全球工程機械行業的龍頭企業之一，整個公司的制造自動化率超過了85%。上述產業城使用了2000多個自適應機器人，能夠實現從鋼板入庫、出庫，到下料、焊接、機加、涂裝、總裝的全流程自動化智能制造，工人只需要掃描二維碼就可以追溯管理每一個環節。

“挖掘機有4000多個零件，370多道制造工藝，且單批次訂單僅有數十臺，傳統程控機器人難以適應頻繁的物料變化。”中聯重科中科云谷總經理曾光說，在云邊端協同的工業互聯網平臺支撐下，現在的生產線支持靈活切換產品，能實現“前10分鐘生產某型號挖掘機，后10分鐘就換另一型號”的敏捷柔性生產。

多個案例生動說明，第二代工業機器人能在一定程度上適應工程環境，并助力制造業開啟了多品種、小批量、多零件混流的敏捷智能制造。

世界機器人協會統計數據顯示，從2009到2024年，全世界的工業機器人裝機量翻了7倍。“由此可見，工業應用依舊是機器人的核心落地場景之一。”ABB機器人中國研究中心負責人張佳帆說，即便如此，當前工業機器人所覆蓋的工業應用場景只占全部場景的一小部分，這就要求工業機器人繼續不斷迭代。

2025世界機器人大會上，有專家指出，目前的工業機器人基本上局限在了感知AI這個層面上。人們共同關心的問題是：人工智能技術能不能幫助工業機器人突破瓶頸，繼續向前邁步？

機器人適應環境——

更智能 更自主 更安全

新一代AI技術將在工業機器人技術迭代過程中發揮關鍵作用。“就像當年電力改變工業發展軌跡，AI也將重塑工業機器人世界乃至整個制造業。”張佳帆說。

那么，人工智能工業機器人的理想愿景是什么樣？“答案有可能是具身智能人形機器人。”曾光說，人工智能工業互聯網平臺會進化成工業超級大腦，成為工業樂團的超級指揮，而具身智能人形機器人，則會成為超級樂手，可以多功能演奏多種樂器，成為傳統工業機器人這樣專業樂手的靈活補充。

比起AI在工業機器人領域的應用潛力，目前工業界對AI的利用率仍然很低。

除了在大語言模型、語言動作模型等技術層面面臨的挑戰，國際機器人聯合會研究委員會主席亞歷山大·維爾還從另兩個角度表達了對智能工業機器人的擔憂：其一，為確保技術可靠與時新，工業機器人搭載的AI需要定期重新訓練，這可能與制造業系統長期運行的特點相矛盾——在這方面，數字孿生技術有望協助訓練工業機器人AI，并輔助工業機器人開發與調試；其二，要實現人機安全協同，需要降低機器人運行速度，給人們留出反應時間，而這又與人們對機器人“速度快、力量大”的期待相悖。對此，他建議，制造業工作者應深入理解工業機器人的工作原理，而非僅僅停留在會操作的層面。

由此觀之，受限于機器人本體在智能化、可靠性及安全性方面的不足，距離實現人工智能工業機器人大規模應用還需要一段時間。

錨定目標，篤行不怠。我國企業正在積極研發能夠自主適應工廠環境的機器人技術。中聯重科已研發出輪式和雙足人形機器人，但人形機器人在當前的制造業中僅能完成抓、放、抱、起等簡單動作，實際應用場景雖暫時有限，但前景廣闊。

2025世界機器人大會論壇上，國際機器人聯合會主席伊藤貴之指出，2025年，推動機器人行業發展的5個全球趨勢是：人工智能、具身機器人、可持續性需求、新客戶群以及用機器人解決勞動力短缺。

未來，工業機器人的“眼睛”“手臂”“大腦”及移動能力將持續迭代升級，還會以一次次技術突破，不斷重新定義智能制造的邊界與可能。

來源：人民網

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