以Rethink Robotics倒閉案為例，探索協作機器人的發展的經驗啟示

劉晨曦 左世全 盧月品

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

關鍵詞：工業機器人;協作機器人;Rethink Robotics

1.協作機器人發展概況

1.1基本內涵及特點

協作機器人是指被設計成能夠在協作區域內與人進行直接交互的機器人，它是一種對傳統工業機器人在安全性、易用性方面改進，具有以下優勢：一是安全可靠，機器人通過對環境的感知，監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，人機協作系統具備更容易安裝和編程的優勢;三是部署靈活，大部分協作機器人主機較小，所占空間很小，安裝地點靈活;四是使用成本較低，協作機器人僅需要極少的維護和保養投入，功耗負載能達到傳統機器人的10%-20%。這些特點能夠節約人員開支、節省運維成本。然而協作機器人在應用過程中也存在一定短板：一是運行速度較慢，僅能達到傳統機器人的30%-50%;二是重量較輕，結構相對簡單，定位精度相比傳統機器人差1個數量級;三是低自重、低能量的限制，導致協作機器人體型小、工作范圍窄。

1.2市場發展概況

協作機器人市場處于擴張階段，但是經歷了前幾年的高速增長之后，市場逐漸恢復理性。高工產研機器人研究所（GGII）的數據顯示，2020年全球協作機器人銷量達到2.41萬臺，同比下滑5.50%，市場規模約為40.50億元，同比下滑8.16%，而2020年中國協作機器人銷量約為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、貿易壁壘加劇的影響，全球協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，并成為全球協作機器人重要增長引擎之一，國產品牌迅速成長，國內協作機器人市場約70%被本土廠商占據。目前，市場上已經出現2-3家具有較強發展潛力的品牌，如越疆科技、傲博等，產品已經在下游細分領域應用，并且受到市場的好評。未來預計，隨著汽車行業去庫存加快及FAI增速放緩，工業機器人增量需求同步減緩，我國的協作機器人市場可能轉移到以3C為主導的消費級電子產業。從國外來看，歐美國家的用工成本明顯遠超我國，協作機器人的價格敏感度明顯低于中國市場，這也是協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的發展經歷

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新的自動化解決方案。公司的創始人是MIT機器人教父Rodney Brooks與Ann Whitaker。Rethink為協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作機器人快速應用到不同的崗位上，且脫離圍欄，實現人機近距離協同工作。Rethink被視為協作機器人最知名的行業驅動者之一。

成立以來，公司共研發推出了兩款協作機器人，分別是2012年推出的Baxter和2015年推出的Sawyer，主打產品特點為安全、易用和實用，公司共售出協作機器人約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機械臂完成特定任務，機器人能記住相應操作，并進行多次重復性工作;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知識的情況下實現編程。

2.2 Rethink Robotics倒閉事件經過

2018年10月3日，Rethink Robotics通過其官方網站宣布倒閉，隨后公司首席執行官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、商標以及其軟件平臺INTERA5。HAHN集團首席執行官Thomas H?hn表示，此次交易不僅推動創新技術的發展，還將讓Rethink的先進技術應用在最新的產品中。

2.3. Rethink Robotics倒閉原因分析

一是Rethink的技術存在一定缺陷。Rethink共推出兩款協作機器人，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品實際功能差距較大。一方面，公司研發人員在機器人的關節中嵌入彈性驅動器SEA，從而提高在操作過程中的安全性、提升柔性程度，但是這種技術設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，選擇中低價位的驅動器和減速器，以此替代性能較為優越，價格相對昂貴的諧波減速器，這導致機器人的仿生型機械臂關節背隙大，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，如果遇到復雜的運行環境，仍然需要錄入專業代碼。

二是Rethink的產品未能通過市場的檢驗。市場上協作機器人的平均價格，遠高于一般工業機器人，而且協作機器人是整個工業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，經銷商對Rethink產品的市場表現感到不滿，轉而開始與其競爭對手優傲機器人合作，這進一步增加了Rethink在行業中的競爭難度。此外，中小企業是協作機器人市場的主要客戶，缺乏資金對生產線進行大規模改造，對產品的投資回報更為敏感，而競爭者優傲機器人的生態建設相對完善，投資回報期少于一年，同一領域的競爭對手諸如丹麥Universal Robots、ABB等也具有明顯的價格優勢，僅為Rethink機器人售價的50%～80%。

三是Rethink的產品缺乏精準的應用場景定位。Rethink推出市場的產品雖然在實驗室具有較好的實操成果和展示效果，但是在真實應用場景之中，適合它們操作的空間寥寥無幾，難以在工業裝配市場中發揮出效力。而一些機器人企業在市場中會率先推出較為實用并相對簡單的產品，總結大量實踐經驗，迅速對產品進行迭代優化，甚至為用戶提供個性化定制服務，此類產品的技術成熟度、產品穩定性以及市場適應性均呈現出較高的態勢。工業領域客戶真正需要協作機器人能夠為其“排憂解困”，提高生產效率，降低人力成本。Rethink的技術路線過于激進，與傳統機器人的形態、結構和追求的指標都相差甚遠。

3.經驗啟示

一是雖然Rethink的部分產品未能被市場完全認可，但是協作機器人未來的發展仍然值得期待。Rethink商業模式的失敗并不意味協作機器人技術的退步，也不意味人工智能驅動的發展已經停滯。這一案例反映了協作機器人從技術應用創新到實現產業化之路仍然存在層層壁壘，而要實現產業化成功，須更多地關注整個協作機器人的產業鏈、供應鏈的整體需求，側重以市場需求及實踐應用所需的產品開展研發，而不僅僅是關注單一技術或配置。企業需要以核心技術為依托，再搶占市場先機。

二是產品的創新應考慮用戶使用行為的慣性。當Rethink將充滿顛覆性的協作機器人推出之后，如果要求已經適應使用“古板”的工業機器人的用戶迅速適應新產品，所需成本將是巨大的。當用戶已經較為熟練的使用某類產品后，這也會成為使用創新型產品的障礙。協作機器人企業要找到適合自身發展的“生態位”，而革命性的新產品也不是簡單堆砌新技術、新概念形成的，是需要大量的應用實踐，找到優勢場景。企業發展要占據合適的“生態位”，才能讓用戶接受新產品和新設計。

三是企業要防止對于產品進行集成式創新，疊加過多的繁瑣新功能，反而成為用戶應用過程的“攔路虎”。例如，Rethink推出的Sawyer機器人機械臂中內置頂部和臂部雙Cognex攝像頭，在實際應用場景中，用戶的差異化明顯，對于相機參數要求、鏡頭設置方位、視覺感知位置等都有所不同，預裝的視覺系統一旦不能滿足要求，反而會讓用戶感到不便。

參考文獻

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