基于下游细分 行业的发展趋势，GGII 认为，未来几年，协作机器人在各行业的渗透率将持续提升，整体需求将会延续增长态势。 本蓝皮书以协作机器人为核心，重点阐述了重点核心零部件的发展态势，其中包含减速器、无框力矩电机、关节模 组、力传感器等，结合协作机器人产业链各环节的技术特点，剖析协作机器人市场和技术脉络，同时对协作机器人的 应用行业、应用场景和应用趋势进行分析，旨在厘清协作机器人的发展脉络，帮助协作机器人产业链相关企业及投资 协作机器人与传统工业机器人产品特点对比 6 图表 5 协作机器人产业链概览 9 图表 6 上游零部件主要代表企业 10 图表 7 谐波减速器产品结构 10 图表 8 2016-2028 年中国协作机器人用减速器需求量及预测(单位:万台，%) 11 图表 9 无框电机产品 12 图表 10 2016-2028 年中国无框电机市场规模及预测(单位:亿元，%) 提高了生产效率和安全性，还促进了产业升级和工作环境的改善。 协作机器人在设计上强调安全性，通常配备有先进的传感器、力控技术以及紧急停止机制，能够感知周围环境和人 类工作者的存在，从而在发生接触时立即减速或停止，减少伤害风险。这一点使得它们可以直接在无防护栏的生产环 境中与人并肩工作。 协作机器人由于其轻量化设计和紧凑的结构，不仅便于搬运和安装，还能在有限的空间内高效运作，这对于需要灵 活调整

在任何范围下自主执行所有动态驾驶任务。 2 级驾驶自动化与 3 级驾驶自动化的核心差异点在于责 任主体、系统能力和驾驶员状态监测三个方面，如表 1-2 所示。2 级车辆能够同时自动进行持续的横向和纵向控 制，即车辆具备自动加速、减速以及转向等功能，但驾 驶员仍需时刻保持注意力，对车辆进行监督，并在必要 时干预车辆，责任主体为驾驶员。3 级驾驶自动化的核 心特征是在特定设计运行条件（ODD）下，系统可执 行全部动态驾驶任务（如高速公路、城市道路等），允 要组合加速度传感器和陀螺仪，通过三轴线性加速度和 三轴角速度的同步测量，结合多传感器融合算法，实现 对车辆的姿态角和运动轨迹的感知。加速度传感器负责 捕捉 X/Y/Z 轴向的线性加速度，精确解析车辆加减速、 倾斜角度及碰撞冲击，陀螺仪则持续监测绕 X/Y/Z 轴 的角速度，实时追踪车身旋转姿态和方向变化速率，二 者数据在 IMU 内形成互补。当车辆急加速或转向过度 时，横向加速度数据与横摆角速度的协同分析可精准识 急 制 动 系 统（Advanced / Automatic Emergency Braking，AEB），是指实时监测车辆前方 行驶环境，并在可能发生碰撞危险时自动启动车辆制动 系统使车辆减速，以避免碰撞或减轻碰撞后果的功能。 汽车智能驾驶技术及产业发展白皮书 26 通俗讲就是在可能发生碰撞风险前汽车自主进行制动。 FCW 仅通过声音、视觉等方式预警潜在碰撞风险，而 AEB 在

赋能具身智能全产业链企业持续增长 M2 2025 Proprietary and Confidential All Rights Reserved. 人形机器人产业链出海现状（上游零部件） 无框力矩电机、谐波减速器等国产化优势品牌进“T链”；短板环节近3年加速突破-空心杯电机、行星滚柱丝杠、六维力传感器等2025有望破40% 3 部件 硬件Bom价值量占比 2025E 应用部位 头部企业技术成熟度（TRL） - 交互 NA - 电机 无框力矩电机 ~12% 直线 & 旋转关节 空心杯电机 ~6% 手 执行器 行星滚柱丝杠 ~15% 直线关节 滑动梯形丝杠 ~3% 直线关节 谐波减速器 ~8% 旋转关节 行星减速器 <1% 手 & 旋转关节 芯片 主芯片 <1% - MCU芯片 <1% - 传感器 摄像头 ~2% - 位置传感器 ~2% 身体 惯性传感器 ~1% 身体 力传感器 ~1% 针对全产业链客户，个性化定制解决方案 细分行业： • 人形机器人 • 服务机器人（医疗、外骨骼、扫地机器人） • 关节模组（旋转、直线执行器） • 灵巧手 • 丝杠（行星滚柱丝杠等） • 减速机（谐波、行星、摆线针轮减速机等） • 电机（无框力矩电机等） • 传感器（六维力、触觉传感器等） • 电池 • 新材料（Peek等）… 典型项目： • 市场进入战略 • 新产品/业务战略 • 产品定位战略

点。 图表 3：传统机器人产业特点 序号 特点 描述 1 技术驱动 以机械结构、伺服电机、减速器等硬件为核心，软件多为控制系统，AI 含量较低。 2 应用场景集中 主要集中在工业制造（如汽车、电子组装）和特定服务场景（如物流、清 洁）。 3 产业链结构清晰 上游为零部件（传感器、电机、减速器），中游为机器人制造，下游为场 景应用，区域化分工明显（如日本、德国主导高端硬件，中国在低成本制 一定 优势，而在从 0-1 的颠覆式创新方面偏弱；欧洲在高精度电机、编码 器、轴承等核心部件领域保持领先，但电网并网瓶颈、数据的伦理合 规成本与供应链碎片化拖累整体迭代；日本在新材料、传感器、减速 器、丝杠等硬件环节较强，但算力及模型生态薄弱与产品高价策略限 制其全球下沉市场扩展。 8 图表 6：各地（中/美/日/欧）具身智能产业竞争力评级 一级分类 二级分类 中国 美国 日本 欧洲（德/ A C B B 10.特种场景 A B C B 四、灵巧手和末 端执行器（可视 为微型机器人） 11.灵巧手和末端执行器 B A C C 五、核心部件 12.电机 B B A A 13.减速器 B C A B 14.丝杠 B C A B 15.传感器及系统解决方案 B C A B 16.一体化关节 A C B B 17.其他（驱动器/运控系统/轴承 /编码器等） B B A A

提供实时机床健康状态信息 持续监测和分析设备状态 通过 AI ，打造预测性维护的“预测”能力： 基于数据科学决策，提前掌握风险，实现“智能预测 + 主动维护”。 图形 1 案例 浙江申轮——减速机基于振动的轴承故障预测（一） 项 目 概 要 项 目 范 围 项 目 价 值 浙江金华 2022 年 浙江申轮 • 单台设备远程监控； • 构建设备全生命周期知识库（行业标准、操作 手册、历史故障案例、智能点检保养等）； 非计划停机 产能提升 维修成本 业务价值 18% 8%+ 25%+ 健康评分 模型库及自动更新 40% 减少故障停机损失 减少人工巡检工作量 降低维护成本 降低安全风险 浙江申轮——减速机基于振动的轴承故障预测分析（二） 2 ）采购振动传感器与振动分析 软 件 3 ） 振动分析人员定期去现场采 集 5 分钟振动数据 4 ）振动分析人员基于振动数据 修改数据切片长度 使用不同的模型 u 选择模型： 是否故障 / 故障类型： 分类模型 距离故障所剩时间： 回归模型 u 判断模型是否达标 分类模型： 认假率和拒真率 回归模型： 均方差 浙江申轮——减速机基于振动的轴承故障预测分析（三） u 采集数据 需要不同状态的传感器数据 ( 如 : 温度、电流、振动 ....) u 模型训练 定义预测的业务目标（剩余寿命 / 故障类型 / 是否故障）

系统采用专用的计算机控制系统 MOTOMAN UP6 计算机控制系统功能 系统伺服控制、操作台和示教编程器控制、显示服务、自诊断、 I/O 通 信控制、坐标变换、插补计算、自动加速和减速计算、位置控制、轨迹 修正、平滑控制原点和减速点开关位置检测、反馈信号同步等 MOTOMAN UP6 工作方式 采用示教再现的工作方式，在示教和再现过程中，计算机控制系统均处 于边计算边工作的状态，且系统具有实时中断控制和多任务处理功能 有部分机器人配备了工业相机，能识别形状、颜色，甚至能进行产 品的几何尺寸测量、缺陷检测。 本 节 导 入 3D 工业相机 （激光三角测量） 图 5-7 工业机器人伺服系统 伺服 电动机 电流控制 位置控制 速度控制 减速器 速度反馈 位置反馈 电流反馈 位置 指令 1 、工业机器人伺服驱动器 图 5-8 工业机器人伺服系统 按照功率等级可分为： 400W 、 1KW 、 2KW 、 5.5KW 器人才能对工件进行重复操作，在某些工艺中需控制工件受到的力矩。 例如，卷丝机中丝线受到的拉力必须恒定，才能使卷出来的丝美观不 凌乱，而且好整理。 确定驱动机构特性之后，需要计算出负载惯量以及希望的旋转加速度， 才能推算出加 / 减速需要的转矩。由机构安装形式及摩擦力距推算出 匀速运动时的负载转矩，然后推算停止运动时的保持转矩，最后根据 转矩选择合适的电动机。 （ 1 ）气动系统设计 气动系统是工业机器人系统中的辅助系统，经常用于末端执行器

代化、自动化设备，主要由机器人本体部分和焊接配套设备两大部分构成。 通常来说，机器人本体部分主要由六轴机械臂（工业机器人和协作机器人）及控制器构 成，其核心零部件为控制系统（控制柜及示教器）、减速机及伺服电机，焊接配套设备包括 2025 智能焊接机器人产业发展蓝皮书 10/141 焊接电源、专用焊枪、自动送丝装置等部分组成。 根据不同的焊接工艺分类，焊接机 1）焊接效果美观，一致性强，在点与点之间位移时速度快捷，动作平稳柔和，重复定 位精度高，运行周期短； 2）机器人本体电机种类少，降低存储配件成本，售后维护方便； 3）使用多摩川电机、纳博减速机，分离式编码器和电机，可单独更换； 4）一站式集成安装，缩短客户项目周期，大大提高工作效率，降低人力成本； 5）采用专用点焊管线包，结构紧凑、美观，同时具有绝佳的耐用性。 机器人应用于手机主板检测环节） ③新能源：（例：光伏硅片搬运解决方案提升客户产能 30%） 二、核心技术 1、机器人控制系统模块化关节一体化设计 A.核心技术 ①高度集成的关节模块（电机+谐波减速器+编码器+制动器一体化封装）。 ②轻量化材料（如碳纤维外壳、铝合金拓扑优化结构）。 ③分布式驱动架构（单关节独立伺服驱动，支持 EtherCAT 总线通信）。 B.技术趋势及方向

有足够的刚度、强度和稳定性。 3 、工业机器人的组成和性能参数 3.1 工业机器人的组成 A 执行机构  包括驱动器和传动机构两部分，它们通常与执行机构连成 机器人本体。  传动机构常用的有：谐波减速器、滚珠丝杆、链、带以及 各种齿轮系。  驱动器通常有： • 电机驱动：直流伺服电机、步进电机、交流伺服电机。 • 液压驱动； • 气动驱动。 3 、工业机器人的组成和性能参数 的稳定速度，有的厂家指手臂末端最大的 合成速度，通常都在技术参数中加以说明。  工作速度愈高，工作效率愈高。  工作速度愈高就要花费更多的时间去升速 或降速，或者对工业机器人的最大加速度 率或最大减速度率的要求更高。 3 、工业机器人的组成和性能参数 3.2 工业机器人的性能参数 D 最大工作速度  承载能力是指机器人在工作范 围内的任何位置上所能承受的 最大质量。  承载能力不仅决定于负载的质

032 032 032 032 032 032 032 032 数字化固体制剂项目搭建策略一物料传输系统 ( 真空传输 ) AUSTAR 实用新型专利证书 实用新型名张：一种减速落料管 发 明 人：何国强；陈妖武：康国利；豆红悦：杨炒力；马验肖 专 利 号 ： l.291821913850.0 专利中诸日： 2018 年 11 月 20 日 专 利权 人 ：奥 是 钓权人针封名成名称。国路，地故竞更竿事喽记载在专利警记得上。 数字化固体制剂项目搭建策略一物料传输系统 ( 跨层防分层技术 ) AUSTAR 4019 年 08 月 130 STA 禁 减速管 局长 申长雨 29/47 证书号第 9229110 号 第 1 页 ( 2 1 0 涉 密 一 拍 照 截 屏 如何帮助制药企业构建 OSD 数字化生产线 -

对于人形机器人而言，执行器与驱动系统是实现具身智能的关键部件，通过旋转关节、线性关节和灵巧 手的协同运作，赋予机器人高度灵活的运动能力和精细操作能力。 ◼ 旋转关节通常采用无框力矩电机或空心杯电机驱动，配合谐波/行星减速器，实现高精度扭矩控制和轻 量化设计，而线性关节则依赖丝杠或腱绳传动，以平衡负载能力与柔性需求。灵巧手作为末端执行器， 集成多轴自由度驱动系统、触觉传感器和六维力传感器，通过“触觉+视觉”多模态感知实现毫米级抓取 行的深 度融合，使机器人突破传统“程序化动作”局限，在复杂场景中展现类人化的自主适应能力。 驱动器 汇川技术、禾川科技、蓝海华腾等 无框力矩电机 禾川科技、步科股份、昊志机电 谐波/行星减速器 谐波：绿的谐波、丰立智能、双环传动； 行星：中大力德 力矩传感器 柯力传感、宇立仪器、坤为科技等 轴承 五洲新春、苏轴股份、长盛轴承等 编码器 汇川技术、奥普光电、禾川技术 驱动器