研究员开发出新型轮式机器人：具有弹性伸缩腿，可以可靠地克服台阶【附工业机器人技术赛道观察图谱】

瞻观前沿

带轮子的机器人可以在各种室内和室外环境中行驶，行驶更远的距离，并且失去平衡的风险更低。然而，大多数轮式机器人无法可靠地克服台阶(即高于地面的表面)，从而增加了它们卡在台阶上并无法完成任务的风险，从而限制了它们在现实世界中的实施。一种可能有助于克服这一限制的潜在设计需要消除车轮的轮辋，从而产生类似行走的运动风格，而不是传统的滚动运动。

九州工业大学的研究人员最近开发了一种新型无轮轮式机器人，其独特的结构使其能够更好地在有台阶或不平坦地形的环境中导航。该机器人在《人工生命与机器人学》的一篇论文中介绍，具有弹性伸缩腿，表现出高度复杂的动力学和类似行走的运动。

Yuta Hanazawa、Yuhi Uchino和Shinichi Sagara在他们的论文中写道：“我们开发了一种带有弹性伸缩腿的无轮轮式机器人，可以克服台阶。”“数值研究表明，具有弹性伸缩腿的无轮轮式机器人对台阶具有较高的适应性。然而，能够在有台阶的环境中行走的无轮轮式机器人尚未开发出来。”

为了测试机器人的性能及其克服台阶的能力，研究人员进行了一系列实验，他们的原型必须在地面上行走或克服 0.03m的台阶。他们的结果令人鼓舞，因为机器人能够快速克服障碍，而不会卡住或失去平衡。这些研究人员推出的新型机器人很快就会激发其他机器人专家尝试无轮辋设计。这可能会导致创新型轮式机器人的开发，这些机器人的用途更加广泛，并且适用于更广泛的应用。

图片来源：摄图网

技术价值观察

从工业机器人产业链环节来看，上游包括减速器、伺服机构、控制系统等核心零组件;从产业链中游为工业机器人整机制造及系统集成，可分为多关节、SCARA、DELTA、协作型机器人等;从产业链下游来看，主要应用领域包括汽车工业、电子制造、机械装备制造，物流仓储等领域。整体来看，工业机器人产业链市场参与主体多元化特征明显。

轮式机器人是目前最常见的工业机器人类型之一。研究人员开发出新型无轮轮式机器人，具有弹性伸缩腿，可以可靠地克服台阶。因此，从工业机器人产业链上看，该技术处于产业链的中游环节。

宏观市场观察

——工业机器人行业全球发展现状

根据IFR(国际工业机器人联合会)在最新发布的报告中测算，2021年，全球工业机器人安装量较2020年出现反弹至435000台，涨幅达13%左右，从而超过2018年的创纪录水平。其中，北美的安装量接近43000台，增长率达17%。欧洲的安装量达到近73000台，增长率达8%。亚洲的工业机器人安装量超过300000台，同比增加15%，且几乎所有东南亚市场都将以两位数的速度增长。

根据IFR公布的数据，2013-2018全球工业机器人市场规模一直处于稳步上升趋势，2018年已经达到155亿美元，但是在2020年这一趋势下降到了136亿美元。2021年再度迎来反弹，增至145亿美元。

从全球工业机器人装机总量来看，根据IFR最新发布的数据来看，2021年全球装机量再创新高，达到了48.7万台，超过了2018年的水平，全球工业机器人市场进一步复苏，中国、日本工业机器人装机量都得到了不小的提升。

——工业机器人行业中国发展现状

根据国家统计局数据，2017年，我国工业机器人的产量突破10万台，2020年突破20万台。2022年，我国工业机器人迎来国内市场与国际市场的双重利好，产量超过44万台。2023年有小幅下滑，但仍然保持在40万台以上。

自2016年开始，中国市场的工业机器人累计销量位列世界第一。根据GGII数据，2023年中国工业机器人市场销量31.6万台，同比增长4.3%，市场整体延续微增态势。

我国工业机器人市场发展较快，约占全球市场份额三分之一，是全球第一大工业机器人应用市场。当前，我国生产制造智能化改造升级的需求日益凸显，工业机器人的市场需求依然旺盛，据IFR统计，2022年我国工业机器人市场规模超过500亿元，全球占比45%，稳坐全球工业机器人第一大市场地位。基于工业机器人销量增速，初步测算2023年中国工业机器人市场规模达到610亿元。

——市场规模预测

未来一段时间，随着中低端市场技术成熟、竞争日趋激烈，产品售价将有所下降。另外在中高端市场，随着国产技术突破，国产品牌亦将占据更多的市场份额，出口市场也有较大的发展前景。预计整体市场规模仍将保持一定增长。到2029年，中国工业机器人行业市场规模有望超过800亿元。

中国工业机器人技术赛道热力图

根据前瞻产业热力图显示，与工业机器人关键技术强关联的城市集群主要集中在华南和华东地区，并且以广东、江苏省为重点发展区域，未来布局工业机器人的发展路径，极大可能性在于华南和华东地区优先导入，其中可重点关注广东省广州市天河区、江苏省苏州市昆山市、吴中区和广东省深圳市龙华区、宝安区所处的工业机器人相关企业，以及该地方对于工业机器人产业的发展投资环境、供给市场的潜力空间。

前瞻经济学人APP资讯组

更多本行业研究分析详见前瞻产业研究院《中国工业机器人行业市场前瞻与投资战略规划分析报告》。

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