2025-06-11 大负载协作机器人是“伪命题”吗？

作者：Julie   出品：高工机器人

协作机器人，2024年唯一实现两位数增长的工业机器人本体品类。

高工机器人产业研究所（GGII）统计数据显示，2024年中国协作机器人市场销量为4.0万台，同比增长27.39%。GGII预计，2025年中国协作机器人销量将达到5.03万台，同比增长25.75%。

究其原因，一方面是下游行业的渗透率仍在提升，如在新能源领域的应用有较大突破；另一方面，协作机器人细分产品迎来快速起量期，如协作焊接机器人、大负载协作码垛机器人等。

特别是大负载，已成为协作机器人行业发展的一个重要方向。

据高工机器人不完全统计，已有超10家协作机器人企业推出大负载协作机器人产品，包括华沿机器人、华盛控、珞石机器人、越疆机器人、节卡机器人、遨博智能、埃斯顿酷卓、达明机器人、长广溪智造、法奥机器人、艾利特机器人、中科新松、发那科、优傲机器人等，负载范围覆盖20KG-60KG。

20KG成大负载协作机器人的分水岭

根据负载不同，通常能将协作机器人分为轻负载（负载＜7KG）、中负载（7KG≤L＜12KG）、大负载（12KG≤L＜20KG）、超大负载（L≥20KG）。

高工机器人在调研时了解到，目前业内普遍将20KG作为大负载协作机器人的分水岭。而部分企业将12KG≤L＜20KG定义为大负载，通常是企业相对自己的小负载而言。

从以上各家企业推出的协作机器人负载重量来看，也确实如此。

公开信息显示，越疆机器人推出了20KG协作机器人，艾利特机器人推出了25KG协作机器人，中科新松、法奥机器人、长广溪智造等推出了30KG协作机器人，发那科、优傲、埃斯顿酷卓、遨博智能、达明机器人等推出了35KG协作机器人，节卡机器人推出了40KG协作机器人，珞石机器人推出了45KG协作机器人，华沿机器人推出了50KG协作机器人，华盛控推出了60KG协作机器人。

而20kg作为大负载协作机器人分水岭，这一标准既源于技术可行性，也基于市场需求。

从技术角度来看，20KG是协作机器人轻量化设计与负载能力的平衡点。传统10-15KG机型采用普通铝合金材料，自重负载比高达5:1；而20KG以上机型通过航空级太空铝、碳纤维复合材料升级，可将自重负载比降至3:1以下。

以华盛控全新推出的WSC-GD60 Max码垛机器人为例，采用太空铝材料，使机身重量从450KG锐减到90KG，降低了80%。再比如华沿机器人推出的S50大负载协作机器人，采用模块化减重设计，整机自重降低30%，本体165KG，负载自重比仅1:3。

华沿机器人S50大负载协作机器人

从市场实践来看，20KG负载恰好覆盖了制造业重型工件搬运、物流仓储大件包裹等核心场景的基础需求，成为企业技术迭代与产品布局的基准线。

值得注意的是，协作机器人做大负载在技术上也存在诸多难点。

据华盛控市场部吴嘉伟介绍，负载增加时易出现关节刚性不足、抖动变形等问题，从而影响精度。另外，负载增大还会导致系统惯量陡增，导致传统伺服控制响应速度下降，出现超调、轨迹偏移等问题。

为此，针对负载增加可能导致的稳定性问题，华盛控在机械结构和控制系统上进行了双重创新。在机械结构上，其通过对关节部位的特殊强化设计和优化布局，提升刚性减少抖动；在控制系统方面，其搭载自适应智能算法，实时响应负载惯量变化，精准调节伺服参数，避免超调与轨迹偏移。

遨博智能常务副总裁洪帅也表示，协作机器人要承受大负载，机器人的关节、臂杆等部件需要足够坚固和稳定，同时还要兼顾轻量化，对材料的选择及结构优化设计要求较高。

此外，洪帅还指出，大负载协作机器人潜在风险大，需要配备更完善的安全防护措施，如高精度的力传感器、安全光幕、视觉防护、紧急停止按钮等，还要开发复杂的安全控制逻辑，确保在危险情况下能迅速停止或减速。

遨博智能iS35协作机器人

对此，华沿机器人董事长兼总经理王光能表示认同。他表示，大负载带来的高惯性要求“预碰撞保护”，而非传统“接触即停”模式。例如，通过激光雷达等传感器实现“未接触即减速/停止”，避免因惯性过大导致的安全风险。

高工机器人了解到，为确保人机协同安全，华沿机器人的S50大负载协作机器人构建了三重安全保护体系，即通过激光雷达360°监控环境，高速模式/安全模式自动切换；采用近觉传感器能在用户距离150mm处使机器人完全停止运行；48V安全低压供电，拖动无触电风险。

大负载协作机器人是伪命题吗？

协作机器人负载越做越大已然成为趋势，但业内也伴有一些质疑声，比如协作机器人向大负载发展是否是伪命题、协作机器人做大负载是否背离了协作本质、协作机器人做大负载是否模糊了与工业机器人的边界......

围绕以上声音，高工机器人就多家协作机器人企业进行了调研，得到的答案是：并非如此。

关于协作机器人做大负载是“伪命题”，不少企业通过实践给出反证。王光能告诉高工机器人，华沿机器人的S50大负载机器人满载平均功耗低至700W。而有资料显示，同样为50KG的传统工业机器人，功耗达到2.5kw，甚至更高。

吴嘉伟也表示，大负载协作机器人的技术可行性已通过材料科学、控制算法与安全设计的突破得到验证。比如华盛控的50KG协作机器人采用了太空铝材料，能耗有效降低40%。叠加配合定制化电机及减速机，相比市面上同等负载的机器人功耗降低30%。

华盛控Max系列升降款50KG协作码垛机器人

再比如节卡机器人的40KG工业协作机器人，采用sic碳化硅伺服驱动技术，电机控制性能升级，精度提升25%；能量转换效率提高，实现更低的热损耗。节卡机器人相关负责人表示，大负载产品是基于市场场景推出，20kg负载的协作机器人产品最初便来源于丰田的需求，后续又推出了负载可达40kg的大负载产品。

JAKA MAX系列

某种程度来看，材料科学、控制算法与安全设计的突破，已打破“负载与灵活性不可兼得”的魔咒。

而当负载提升至20KG以上，安全交互与协同作业特性是否背离协作机器人本质？协作机器人企业普遍认为，风险增加恰恰倒逼安全技术升级。

洪帅指出，为保证安全交互，协作机器人需要更精确的力控制技术、更灵敏的传感器以及更完善的安全防护系统，如增加力矩传感器精度、配备冗余安全制动装置等，以降低风险，确保在与人交互时能及时感知并做出安全响应。

在协同方面，大负载可能使机器人的运动速度和灵活性下降，这就需要更先进的控制系统来协调大负载机器人与其他作业单元的动作，保证协同作业的准确性和高效性，如采用多机器人协同控制算法，优化系统的实时通信和任务分配机制。

吴嘉伟则认为，负载提升不是对协作本质的背离，而是对人机协作能力的升维拓展。通过安全技术的代际突破与智能算法的持续进化，大负载协作机器人正在解锁“重型作业场景中人机共融”的全新可能，这正是协作机器人本质的深化而非异化。

至于协作机器人模糊了与工业机器人边界，协作机器人企业坦言，尽管大负载协作机器人与传统工业机器人在码垛、搬运等场景出现功能重叠，但两者边界依然清晰。

王光能表示，两者存在本质差异。比如，大负载协作机器人以“人机安全协同”为核心，通过轻量化设计、多重安全防护及低功耗特性，可填补传统工业机器人在柔性场景中的空白。

吴嘉伟也从设计逻辑角度进行了分析，协作机器人通过轻量化材料与动态安全算法，实现“即插即用”部署。比如华盛控的50KG协作码垛机器人，可直接部署到现有产线，部署到学会操作到正式投产，仅需2小时，而传统的工业机器人时间周期则长达2周以上。

再比如节卡机器人的40KG协作机器人，采用高集成、大中空、大功率关节模组，实现更短的维修维护时间，从“周”降至“小时”，拥有更持久的线缆寿命。

因此，在吴嘉伟看来，大负载协作机器人不是工业机器人的“模仿者”，而是人机协作新纪元的定义者。

大负载协作机器人还能做到多大？

协作机器人的“重型化”是工业自动化的必然进阶。因此，60KG不是终点。

王光能在接受高工机器人调研时透露：“其实我们已经设计出额定重量为60KG的协作机器人，但因宣传较为保守尚未公开发布。后续，我们还计划推出抓取达到更大负载的协作机器人方案。”

节卡机器人负责人透露，未来节卡机器人还会推出60kg和90kg的大负载产品，不仅适用于汽车变速箱上下料，还可用于光伏板抓取搬用、大负载码垛等场景中，服务广泛的工业市场。

吴嘉伟也告诉高工机器人，未来华盛控还将推出70KG、80KG等协作码垛机器人。

虽然洪帅并未透露下一个新产品的具体负载重量，但他表示，遨博智能将根据市场需求情况，继续提升负载水平，满足新能源汽车电池搬运、组装、检测及码垛方面的应用需求。

事实上，从20KG到60KG甚至更高，协作机器人的负载升级不是简单的参数堆砌，而是人机协作范式的深层变革。当技术突破解决了刚性不足、安全瓶颈等难题，当市场验证了物流、汽车、半导体等场景的真实需求，大负载协作机器人正在重新定义工业自动化的边界——它既不是传统工业机器人的替代品，也不是轻负载协作机器人的简单放大，而是在刚性生产与极致柔性之间开辟的第三条道路。

随着材料科学、人工智能与传感器技术的持续突破，高工机器人有理由相信，大负载协作机器人将解锁更多“重型作业人机共融”的可能，推动工业生产从“机器换人”向“人机共生”迈进。

对于行业而言，当下的关键不仅是技术攻坚，更是场景定义——如何基于大负载协作机器人的特性，重构生产流程、优化人机分工，这或许是比负载数字本身更值得探索的命题。