年來，不少協作機器人廠商推出了“手眼一體”的協作機器人本體產品，或在研發視覺相機及視覺軟件系統。

協作機器人為何要自研視覺方案？

據高工機器人觀察，華沿機器人、新松多可、越疆機器人、法奧機器人、節卡機器人、達明機器人等多家協作機器人企業發布了多種自研視覺產品及解決方案。

華沿機器人（原大族機器人）在2023年發布了Elfin Pro（E-Pro）系列協作機器人，解決了前置AI視覺小型化的難點，末端相機做到一體化內走線應用。

新松多可協作機器人也在2023年推出了經濟型2D定位方案，搭載了自研的DM-Cam2D相機，通過智能標記可以實現空間6自由度目標檢測或位姿矯正工藝。

越疆機器人在2023年發布了2.5D智能相機VX500，搭載空間補償定位算法，可以無縫集成至協作機器人本體，并提供自動標定功能，應用在搬運/上下料視覺引導、工件測量、包裝識別等領域。

法奧機器人在今年4月發布了3D視覺免編程焊接解決方案，同期還發布了自研的3D相機產品Nano-Pro，基于AIRLab具身智能軟件平臺和視覺，可以實現焊縫自主識別、工件視覺建模、焊縫推薦、姿態規劃、自動避障等功能。

為什么協作機器機器人廠商近年來開始熱衷于自研視覺產品和相關解決方案？

以往搭載機器視覺的協作機器人，其視覺相機和軟件算法通常分別來自不同的公司，存在較高的整合成本和維護成本。

隨著協作機器人行業的競爭逐漸激烈，各家企業都致力于研發差異化的特色產品，加上部分終端大客戶對工藝進階升級的需求，部分協作機器人企業在視覺領域也逐漸擁有了專業的維護和研發人員，協作機器人廠商開始自研相機硬件、軟件和配套算法。

也有協作機器人廠商告訴高工機器人，具身智能技術的火熱，讓不少本體企業增強了在視覺、力控領域的研究。具身智能機器人的特點之一便是具備自主感知能力、精細化操作執行能力，協作機器人廠商開始研發相機和視覺解決方案，也是為進一步擁抱具身智能機器人做好技術儲備。

此前，協作機器人大多是采用外置相機這一傳統視覺解決方案，而近年來不少企業已經推出末端集成視覺系統的“手眼一體”協作機器人。

為什么選擇“眼在手上”（將視覺系統集成在協作機器人末端）的方案？

高工機器人通過調研了解到，將視覺系統集成在協作機器人末端，一方面可以免去手眼標定，實現開箱即用。傳統外置視覺系統和機器人控制系統需要進行多次調試，而通過內部集成走線，可以實現一體化控制，讓協作機器人開箱即用。

另一方面是可以增強對相機的防護能力，減少外部相機單獨集成碰撞事故造成停機的風險，此外，從產品設計來看也會相對更加簡約、美觀。

當然，末端集成攝像頭也存在局限性。一位機器人產品研發人員告訴高工機器人，工業場景為了兼容不同的產品，會把夾爪、末端工具做成各種奇形怪狀的形態集成在末端，夾爪的設計可能會干擾相機，視野受到局限。

高工機器人產業研究所（GGII）數據顯示，近2年來，協作機器人是工業機器人本體賽道中唯一保持2位數增長的本體類型，汽車、3C行業的上下料需求穩定增長，同時如柔性裝配、焊接、打磨、按摩理療等新興應用也在逐漸起量，將為協作機器人配套的視覺應用帶來新的增量空間。

協作機器人+視覺，

哪些場景將成標配？

2D視覺相機基于平面圖片的特征來進行分析，難以獲取物體的高度、厚度、體積、形狀、平整度等數據信息，3D視覺相機通過點云圖或位姿信息，可以實現檢測、識別、測量、引導、定位等功能，成為協作機器人在處理復雜工藝的黃金搭檔。

GGII數據顯示，搬運、上下料是當前協作機器人的第一大應用場景，占比在四分之一左右。在面對散亂來料的分揀，對精密零部件的抓取、上下料等場景，視覺系統均可以完成高效識別、定位。

高工機器人觀察到，不少協作機器人廠商都提到了復合機器人搬運場景中對于視覺系統的應用，如針對半導體原材料、汽車零部件、生物實驗室樣本的定位、識別、搬運，并推出結合視覺方案的定制化機型，進入相關客戶工廠產線。

如在河南信陽某半導體智能工廠中，該車間以“燈塔工廠”標準建設，部署了數十臺越疆復合智能機器人，搭載了先進的視覺系統，實現亞毫米級操作精度，同時可精準識別場景高度與傾斜度變化，在復雜環境下保持高精度的取放、上下料、搬運等任務，據官媒報道，該方案實施后整體成本下降近一半，產能實現了30%增長。

面對多品種、小批量的柔性加工場景，如焊接、打磨、裝配、涂膠、螺絲鎖付等領域，需要協作機器人精準識別工件來料信息，快速完成建模，引導機械臂完成精細化操作。

比如在焊接領域，如果沒有視覺系統輔助，則需要進行示教，同時在“盲焊”狀態下作業很容易產生形變，或者將工件焊穿。而3D視覺能夠快速掃描焊接工件、精準識別焊縫，通過點云信息完成3D建模，輔助機器人實現自主規劃作業路徑、自主避障，在作業過程中，還能動態檢測焊縫質量，確保焊接工藝的一致性。

結合AI視覺和深度學習能力，協作機器人便可以具備實現免示教、免編程，自主規劃焊接路徑、推薦焊接工藝、調整焊接姿態等能力，優化焊接質量，提高焊接效率。

又如在3C電子、半導體、家電等行業的柔性裝配作業中，同時要求機器人具備高節拍、高精度的定位、檢測、裝配能力，傳統視覺+機器人很難同時保證以上要求。而柔順力控技術+視覺感知技術的組合拳能夠將實現多模態的感知，完成對作業精度、節拍速度、避障能力的把控。

如珞石機器人、華沿機器人、非夕科技等本體企業通過“手眼配合+力控”方案，以力控感知規劃輔助視覺定位偏差，在對3C行業精密零件配件快速鎖定基礎上，實時感知物體受力情況，進行高精度的插拔裝配。

視覺檢測則是協作機器人+視覺系統組合中剛需的一大功能，一般可用于產品缺陷、外觀、高度、紋理等類型的檢測。如新松多可、越疆機器人、遨博智能、珞石機器人、埃斯頓酷卓、華沿機器人、節卡機器人等企業在汽車零部件檢測、車身外觀檢測等領域均有開展成熟應用。

一位3D視覺廠商告訴高工機器人，未來在來料散亂場景下的分揀，按摩理療等柔性作業場景，協作機器人+視覺方案很有可能會成為應用的“標配”。

盡管協作機器人+視覺應用的未來美好，但在普及上還存在諸多難題。

首當其沖的是價格因素，3D視覺行業的定制化程度過高，比如在打磨、焊接、按摩理療等不同場景不同工藝段，很難有相機能夠標準化通用，這種非標定制化應用方案，直接導致終端使用成本過高。

其次，在一些精密加工場景，3D視覺系統的定點掃描、飛拍定位等，會對協作機器人的工作節拍產生影響。同時產品本身性能也是一個大考驗，不少協作機器人的負載能力、應用場景空間有限，要求視覺相機在輕量化的同時，仍然具備高精度、低功耗、易集成、多接口等性能。

當協作機器人廠商開始自研視覺相機，或者研發“眼在手上、手眼一體”型協作機器人產品，有望降低產品整機集成的成本，提高視覺方案在3C、汽車，以及其他通用工業制造場景的滲透率。

據GGII預測，至2027年我國機器視覺市場規模將超過560億元，其中2D視覺市場規模將超過400億元，3D視覺市場規模將近160億元。

總體來說，能夠解決多個場景中非標化、柔性化制造過程的痛點，靈活、可靠、易集成是協作機器人的優勢，而伴隨從2D視覺到3D視覺技術的飛躍，再到AI+視覺技術的高效蛻變，協作機器人將在更多復雜工藝中錨定痛點，大展身手。

未來，在具身智能大模型、工業專用大模型的普及中，協作機器人也有望從“執行工具”躍遷為“多維感知-自主決策-高效執行”的智能體，在這場無聲的產業變革中，視覺系統既是一切感官的起點，亦是通向未來人機智能協作的關鍵樞紐。