机器人10 年: 从协作机器人到具身智能的萌芽、突破和成长发表时间:2025-07-17 19:55 具身智能技术群具身智能方案/渠道/商务咨询机器人行业10年巨变 从协作机器人到具身智能的萌芽、突破和成长 ——从 Automatic慕尼黑10 年看协作机器人到具身智能的发展 文/包文涛 PNP机器人
引言:Automatic 2025,全球协作与具身智能浪潮的缩影2025年6月24日至27日,全球两年一度的 AUTOMATIC 机器人与自动化展会再次在德国慕尼黑如期举办,吸引了来自全球超过 50 个国家的 1000 余家机器人及自动化企业参展。
2025年AUTOMATIC 机器人与自动化展会
Automatic 期间体验Franka机器人力控主从操作 本文试图以 AUTOMATIC 展会为切口,从时间维度回顾 2015-2025 这十年间,协作机器人如何从一颗“种子”在争议与探索中生长为今天智能机器人领域不可或缺的支柱力量,并如何在此基础上孕育、催化出具身智能这一面向未来的跨学科新方向。
一、2015年之前:协作机器人处于观望与试探阶段,产业土壤初现从全球机器人产业史来看,协作机器人(Collaborative Robot,简称 CoBot)的概念并非凭空诞生,而是工业自动化发展到一定阶段后的必然产物。
20 世纪 90 年代末到 21 世纪初,随着欧美制造业逐步向个性化、小批量、柔性化转型,中小企业(SME)对灵活、易用、安全的人机协作型机器人产生了真实需求。
始于欧洲的“SME”概念 DLR(德国航空航天中心)是早期探索协作机器人的代表之一,DLR 在 1990 年代已针对人机协作提出了基于力反馈的交互臂,后续影响了多款后来的产品雏形。
DLR-德国航天中心 让协作机器人从实验室走向初创企业的,是 2009年以后以 UR(Universal Robots)为代表的一批创业团队。 总的来说,2015 年之前,协作机器人处于“观望期”。大多数业内人士对此持谨慎态度,既不认为这是伪需求,也不敢贸然投入大规模产线替换。 问题思考:协作机器人概念为什么首先来自于欧洲?
二、2015年协作机器人的争议:在不确定与拉锯中诞生 ISO/TS 15066协作机器人从小众到主流的过程,并非一帆风顺。 然而,现实比理论走得快得多。 在此背景下,ISO/TS 15066 的制定提上日程。作为全球首个面向协作机器人的技术规范,该标准定义了“协作空间”“功率与力限制”等关键概念,指导制造商在设计时如何对碰撞力进行物理限制与监测,如何在硬件和控制层面实现安全人机交互。
2015年 ISO/TC 299第三工作组讨论机器人安全问题
可以说,ISO/TS 15066 的出台不仅是产业界“妥协”的结果,更是推动协作机器人从“灰色地带”走向合规产业的重要里程碑。它为后续全球协作机器人行业爆发奠定了安全与信任的底层框架。 问题思考:2015年协作机器人在拉锯战中艰难形成一个初步规范,为什么当前人形机器人的安全问题无人提及?尤其几乎100%的人形机器人没有关节抱闸,停电即倒的情况下。 三、2015-2020:协作机器人的成熟期——多场景落地与规模化应用2015 年 ISO/TS 15066 发布后,协作机器人迎来了从“示范性部署”走向“批量化生产与规模化应用”的关键五年。 在应用层面,汽车行业无疑是最早吃螃蟹的产业之一。尤其在汽车零部件供应链中,拧紧、点焊、组装、检测等需要人机密切配合的柔性工位**成为协作机器人施展拳脚的舞台。例如在德国、捷克、斯洛伐克等欧洲传统汽车制造强国,中小型 Tier-1、Tier-2 供应商纷纷部署 UR、KUKA LBR iiwa、ABB YuMi 等轻量协作臂,用以代替人工完成重复性操作,同时保留操作员进行质检和灵活切换工序的优势。
协作机器人规模化应用 医疗与康复领域同样是协作机器人拓展的重要新赛道。
医疗场景的应用 除了工业与医疗场景,生活服务场景也成为这一时期协作机器人探索“破圈”的试验田。 技术层面,2015-2020 年间协作机器人的核心创新点体现在: 力控与阻抗控制算法更加成熟,机器臂对外界干扰的响应速度和稳定性显著提升; 拖动示教等人机交互功能逐步普及,普通操作员无需编程即可快速“示教”作业动作; 与视觉、力觉等外部传感器的集成度提高,形成柔性化、半自动化的工作单元。 这一阶段,协作机器人已经从“概念验证”进入“可用且可持续规模化”,为后续人形机器人与具身智能的技术跳跃打下了坚实的底座。 问题思考:协作机器人技术经过近10年沉淀,技术和市场愈发成熟,为什么在全球范围内分划严重,例如中国以外的市场一家独大,中国市场百花齐放?
四、2020-2025:协作机器人产业链反哺人形机器人,生态基础的累积2020 年开始,协作机器人产业不仅自身持续发展,还间接带动了整个智能机器人生态链的成熟。
人形机器人结构 在人形机器人赛道上,协作机器人公司积累的柔性驱动、力控、交互安全等关键技术被大量借鉴与移植。 然而,即便在智能化浪潮席卷全球的背景下,协作机器人在“智能化”路径上的推进依然受制于历史包袱: 这一矛盾为后续“具身智能”概念的兴起埋下了伏笔:如何突破传统“硬件为王”的框架,把 AI 与机器人深度耦合?
五、2020年后从人工智能到具身智能的转变1. 人工智能与机器人为何长期“各自为政”纵观机器人学与人工智能(AI)的发展史,两者虽然看似天然一体,却很长时间内并未真正深度融合。
人工智能和机器人技术长期各自为政、鲜有交集 相反,AI 在 2010 年前后更多被视作纯软件范畴的突破。 问题思考:从学科交叉角度思考,为什么人工智能技术和机器人技术长期无交集? 2. 自动驾驶与多模态 AI 为机器人打了样真正撬动这一局面的,是自动驾驶的迅猛发展。 人们逐渐意识到,单靠传统动力学推导不足以应对未知、动态、多样的真实环境。 自动驾驶VLA框架
因此,自动驾驶领域积累的多模态感知、深度学习模型以及仿真验证框架被快速迁移到机器人研究之中。 3. 具身智能:感知、认知与行动的闭环具身智能(Embodied Intelligence)是 AI 与机器人融合后诞生的关键概念。 在学术上,具身智能汲取了认知科学、发育心理学和神经科学的跨学科思想。
模仿学习(Imitation Learning)VS 深度强化学习(DRL) 相比传统基于动力学的控制,模仿学习让机器人通过人类演示来“看学”,强化学习则让机器人在仿真或真实环境中自主试错,不断优化策略。 4. 技术突破:从传感器到大模型具身智能之所以在 2020 年前后从概念转向实操,还得益于硬件与算法的双重突破。 在硬件层面,视觉传感器、力觉传感器、触觉阵列、IMU 等多模态传感器价格显著降低且分辨率大幅提升。 在算法层面,VLM(Vision-Language Model,视觉-语言大模型)如 CLIP、SAM、GPT-4-Vision 等跨模态模型,为机器人带来了“看图说话”“目标分割”“语义理解”的能力。
机器人技术与具身人工智能的演进时间线 5. 代表性项目与开源平台在具身智能这一波浪潮中,多个开源框架和项目推动了社区的协同创新。 硬件层面,FRANKA Panda、Boston Dynamics 的 Spot、Agile Robots 的双臂平台 Figure 01 等,都在成为“标准化具身智能训练器”。
扩散策略框架 6. 从科研到落地:产业仍在起跑线尽管具身智能在学术界已成为热点,但其在商业化路径上仍处早期阶段。 许多创业公司正尝试通过“人机混合”或“远程示教+自学习”相结合的方式,积累高质量操作数据,并逐步训练可迁移的具身大模型。
具身智能体,FRANKA机器人成为首选 具身智能(Embodied Intelligence)正是在这一背景下快速成型: A:早期阶段,研究者用相机、激光雷达等视觉传感器结合触觉、力觉、IMU 等多模态传感器,为机器人“感知世界”提供更全面的数据输入。 B:模仿学习和强化学习 逐渐替代纯动力学模型,成为机器人在动态、未知环境下实现自适应操作的主流方式。机器人可以像婴儿一样通过示教与试错不断优化动作策略。 C:从感知到计算机科学,具身智能的研究范式跳出传统机电一体化,更多引入计算机视觉、神经网络、语义理解等交叉学科的力量。新一代机器人创业者也多来自 AI、机器学习背景,而非传统的机械制造或电机控制领域。 D:FRANKA 机器人则被公认为具身智能操作验证的理想平台,得益于其 7 自由度结构避免奇异点、各关节集成高精度力控与力觉感知,可完美兼容模仿学习、强化学习等前沿方法,成为斯坦福、麻省理工、ETH 等众多实验室具身智能研究的首选硬件。
六、未来:具身智能的路线与前景具身智能的未来尚未定论,但其发展方向却愈发清晰:
德国巴伐利亚州和慕尼黑工大建设未来旗舰项目“AI FACTORY” 从产业角度看,具身智能尚处于“技术验证 + 场景探索”阶段,但商业化落地已经初现端倪: 大模型公司(OpenAI、Google DeepMind 等)已开始与机器人公司深度合作,尝试将多模态语言模型能力与真实机器人执行相结合。 新一代创业公司(如 Figure AI、Agile Robots)围绕具身智能打造从算法到硬件的闭环产品,推动“可大规模复制”的智能操作员落地。 各国政府也在政策和资金层面加码支持,欧洲、北美、亚洲均已将具身智能列为机器人与 AI 结合的优先攻关方向。 具身智能从概念到产品,仍需时间与跨学科协作。正如 AUTOMATIC 2025 的展馆中所呈现的那样,协作机器人曾走过的不确定、争议与突围,正再次上演在具身智能这条新赛道上。
结语回首 2015-2025 的这十年,协作机器人不仅用一场场从实验室到产线的落地验证了“柔性自动化”的可行性,更以自身的产业链积累、技术突破和全球用户基数,为具身智能的崛起提供了坚实的现实土壤。 未来 10 年,当具身智能从科研论文真正走向大规模应用时,我们或许会感谢这段协作机器人开疆拓土的历程。 作者简介:包文涛,毕业于哈尔滨工业大学机器人研究所,机器人方向;2006-2015年间,在传统工业机器人巨头ABB任职,高级管理职位,工作于美国、加拿大等北美地区;2015-2020年,在协作机器人先驱Universal Robots工作,中国区负责人之一,从0到1推广了“协作机器人”概念。2021年至今-创业,集智联机器人/PNP机器人,创始人/CEO,聚焦即插即用(“PLUG&PLAY”)机器人技术和应用,同时负责Franka机器人等技术支持、市场、渠道等, 提供具身智能机器人方案. 参考资料: 1.Robotic computing system and embodied AI evolution: an algorithm-hardware co-design perspective https://www.jos.ac.cn/en/article/doi/10.1088/1674-4926/25020034?viewType=HTML 2.Robotics in construction: A critical review of the reinforcement learning and imitation learning paradigmshttps://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S14740346220024523.Learning and Retrieval from Prior Data for Skill-based Imitation Learning Conference on Robot Learning (CoRL), 20224.Embodied Artificial Intelligence: Classification and Comparison of Mainstream VLA Solutions5.Navigating the Future: The Convergence of AI and Robotics https://www.coop.co.za/navigating-the-future-the-convergence-of-ai-and-robotics/6.Intelligent Automation: The Convergence of AI and Robotics Transforming Industries https://roboticsengineering.in/intelligent-automation/7.New solutions for the industry of the future https://www.tum.de/en/news-and-events/all-news/press-releases/details/neue-loesungen-fuer-die-industrie-der-zukunft8.Diffusion Policy Visuomotor Policy Learning via Action Diffusion. Robotics: Science and Systems (RSS) 20239.OpenVLA: An Open-Source Vision-Language-Action Model. https://openvla.github.io/10.Foundations of Reinforcement Learning (Spring 2024) ETH11.Learning Risk-Aware Quadrupedal Locomotion using Distributional Reinforcement Learning https://arxiv.org/html/2309.14246v212.ISO/TS 15066:2016 Robots and robotic devices — Collaborative robots https://www.iso.org/standard/62996.html13.https://www.franka.de14.https://www.pnprobotics.com文/PNP机器人,转载请申请授权。 ![]() <<< END >>> 关于集智联机器/PNP机器人 集智联机器人(Plug & Play Robotics),简称PNP机器人。PNP机器人团队成员均来自于ABB、Uninversal Robots(优傲机器人)等国内外机器人行业知名企业,学术背景来自于哈尔滨工业大学、多伦多大学、滑铁卢大学等,具有较强的学术背景。PNP机器人致力于为客户提供从硬件到软件的全方位支持,帮助客户快速实现机器人的部署与应用,提升生产效率和智能化水平。 PNP机器人成立以来,先后获得“江苏省双创人才”、“姑苏领军”、“崇本领军、“吴江领军”等人才领军企业称号,公司具有较强科研能力,公司持续研发投入拥有技术发明等多项专利,是高新技术企业,科技中小企业;得益于推动在具身智能领域的****和落地,PNP机器人获得”2024年中国科研贡献奖“。 PNP机器人在具身智能方向和思灵机器人以及旗下Franka机器人**合作,聚焦面向生活和工业场景的单臂/双臂数据采集场景,致力于机器人即插即用(Plug & Play)技术和具身智能通用解决方案。 www.pnprobotics.com (PNP机器人官方网站) sales@pnprobotics.com (官方邮箱/Email Add.) 180 1817 5378(微信同号) 关注具身智能,关注PNP公众号 ![]() 具身智能技术对接/具身群 180 1817 5378(微信同号)
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