6 Types of Industrial Robotic Arms and Their Applications

国际机器人联合会（IFR）将固定工业机器人定义为五种类型：直角坐标/龙门机器人、SCARA机器人、关节机器人、并联/Delta机器人和圆柱型机器人（移动机器人不包括在“固定”机器人类别中）。这些类型通常根据其机械结构进行分类，机械结构决定了它们的运动方式。

基于当前的市场情况和趋势，我们已经对这个列表进行了修改，移除了圆柱型机器人并增加了动力与力限制协作机器人。圆柱型机器人在市场上占有的份额较小且逐渐减少，一些行业分析师预测它们将被SCARA机器人完全取代，因为后者可以在更高速度和性能下覆盖类似的应用。另一方面，自从Universal Robots首次商业化出售协作机器人以来，协作机器人使用量迅速增长。因此，协作机器人在我们的名单上，而圆柱/球形机器人则没有。

我们的五种工业机器人类型包括：

1. 关节机器人

2. 直角坐标/龙门机器人

3. 并联/Delta机器人

4. SCARA机器人

5. 动力与力限制协作机器人

这五种常见机器人类型应运而生，以满足不同的应用需求，尽管它们的应用领域现在已经有了一些重叠。它们所涵盖的行业范围也非常广泛。IFR'的报告显示，电子/电气、汽车、金属和机械、塑料及化工产品，以及食品等行业是最常使用固定工业机器人的领域。报告中指出的主要应用包括物料/零件搬运和机床装载/卸载、焊接、装配、无尘室、分配/涂装和加工/机械加工。

关节机器人

关节机器人最像人类手臂，具有多个旋转关节，最常见的版本有六个轴。它们可以是大型且强大的机器人，能够以适中的速度精确移动重载。也有小型版本，适合轻载的精确移动。这些机器人占有最大的市场份额（约60%），并且每年增长5至10%。

关节机器人在许多行业和应用中得到应用。汽车行业是最大的用户基地，但也存在于包装、金属加工、塑料和电子等其他领域。应用包括物料和零件搬运（包括机床装载和卸载、拣选和放置、托盘堆垛）、装配（从小型到大型部件）、焊接、喷涂和加工（机械加工、磨光、抛光）。

SCARA机器人

SCARA机器人是“选择性顺应组装机器人臂”，也称为“选择性顺应关节机器人臂”。它们在X-Y方向上具有柔性，但在Z方向上则刚性。SCARA机器人相对常见，市场份额约为15%，年增长率为5-10%。

SCARA机器人最常用于生命科学、半导体和电子产业。它们的应用包括需要高速和高精度的轻型零件装配、搬运、拣选与放置，也用于3D打印和分配。

直角坐标/龙门机器人

直角坐标机器人，又称为龙门或线性机器人，在多个线性轴上移动。由于这些轴非常稳固，因此能够精确移动重载，但这也意味着它们需要大量的空间。它们占有约15%的市场份额，年增长率为5-10%。

直角坐标机器人通常用于搬运、装载/卸载、分拣和存储以及拣选、放置应用，同时在焊接、装配和加工中也有广泛应用。包括汽车、包装、食品和饮料、航空航天、重工程和半导体等多个行业在使用这些机器人。

Delta/并联机器人

Delta机器人（又称并联机器人）是轻量级、高速机器人，通常用于快速搬运小型和轻型产品或部件。它们具有一种独特的配置，即三个或四个轻型臂以平行四边形排列。这些机器人占有5%的市场份额，年增长率为3到5%。

它们通常用于食品或小部件的搬运和包装。典型应用包括组装、拣选与放置以及包装。相关行业包括食品和饮料、化妆品、包装、电子/半导体、消费品、制药和医疗。

动力与力限制协作机器人

我们为协作机器人类别加入“动力与力限制”一词，因为标准实际上定义了四种协作机器人应用模式，我们希望专注到这一最为人熟知的模式。点击此处阅读有关不同协作模式的博客。动力与力限制机器人包括Universal Robots、FANUC CR绿色机器人以及ABB的YuMi等多个型号。

由于其易用性、灵活性和内置安全功能，协作机器人变得越来越受欢迎，并且能够与人类在近距离内安全使用。它们通常是带有特殊功能的关节机器人，限制了轴施加的力量，以允许在人员或其他机器附近进行安全的操作。高效、快速和强大的机器人也可以在协作应用中部署，前提是增加安全传感器和特别编程。

动力与力限制协作机器人在市场上占有约5%的份额，销售在20%以上的增速下快速增长。这些机器人在小型和中型企业中特别受欢迎，同时也被许多传统机器人用户广泛使用，其涉及行业包括汽车和电子。常见应用包括机器装载和卸载、组装、搬运、分配、拣选与放置、托盘堆垛和焊接。

总结

机器人市场是工业自动化行业中增长最快的领域之一。对更多自动化和机器人的需求是由供应链问题、劳动力变化、成本压力、数字化以及大规模定制（高度灵活的制造）等因素驱动的。多种机器人类型、能力和价位的产品浮现，以应对这些因素，并满足包括汽车、食品和饮料、生命科学等行业的需求。

注意：本博客中的市场份额和增长率估计基于国际机器人联合会、Loup Ventures、NIST和Interact Analysis等发表的公共数据。