以Rethink Robotics倒闭案为例，探索协作机器人的发展的经验启示

刘晨曦 左世全 卢月品

摘要：工业机器人的出现引发了新的制造模式兴起与智能经济的发展，而协作机器人是对传统工业机器人在安全性和易用性的进一步改造升级。本文介绍了协作机器人的发展概况，回顾了Rethink Robotics公司破产的过程，并追溯破产的深层次原因，分析协作机器人发展的桎梏，提出了几点有助于未来机器人发展的启示。

关键词：工业机器人;协作机器人;Rethink Robotics

1.协作机器人发展概况

1.1基本内涵及特点

协作机器人是指被设计成能够在协作区域内与人进行直接交互的机器人，它是一种对传统工业机器人在安全性、易用性方面改进，具有以下优势：一是安全可靠，机器人通过对环境的感知，监测外围的碰撞和挤压，在装配时避免由于人员的意外介入而造成伤害;二是简单易用，人机协作系统具备更容易安装和编程的优势;三是部署灵活，大部分协作机器人主机较小，所占空间很小，安装地点灵活;四是使用成本较低，协作机器人仅需要极少的维护和保养投入，功耗负载能达到传统机器人的10%-20%。这些特点能够节约人员开支、节省运维成本。然而协作机器人在应用过程中也存在一定短板：一是运行速度较慢，仅能达到传统机器人的30%-50%;二是重量较轻，结构相对简单，定位精度相比传统机器人差1个数量级;三是低自重、低能量的限制，导致协作机器人体型小、工作范围窄。

1.2市场发展概况

协作机器人市场处于扩张阶段，但是经历了前几年的高速增长之后，市场逐渐恢复理性。高工产研机器人研究所（GGII）的数据显示，2020年全球协作机器人销量达到2.41万台，同比下滑5.50%，市场规模约为40.50亿元，同比下滑8.16%，而2020年中国协作机器人销量约为9900台，同比增长20.73%，远超全球平均水平。虽然机器人市场受到疫情蔓延、贸易壁垒加剧的影响，全球协作机器人市场整体增速放缓，但是我国依然保持强劲的增长势头，并成为全球协作机器人重要增长引擎之一，国产品牌迅速成长，国内协作机器人市场约70%被本土厂商占据。目前，市场上已经出现2-3家具有较强发展潜力的品牌，如越疆科技、傲博等，产品已经在下游细分领域应用，并且受到市场的好评。未来预计，随着汽车行业去库存加快及FAI增速放缓，工业机器人增量需求同步减缓，我国的协作机器人市场可能转移到以3C为主导的消费级电子产业。从国外来看，欧美国家的用工成本明显远超我国，协作机器人的价格敏感度明显低于中国市场，这也是协作机器人得以快速放量的因素之一。虽然中国自主化品牌布局国际市场为时过早，但机器人出海寻求增量必将成为未来大势。

2.Rethink Robotics倒闭案背景

2.1 Rethink Robotics的发展经历

Rethink Robotics于2008年在美国马萨诸塞州波士顿成立，旨在为制造商提供创新的自动化解决方案。公司的创始人是MIT机器人教父Rodney Brooks与Ann Whitaker。Rethink为协作机器人的推广和普及做出极大贡献，它所推出的机器人能够使同一台协作机器人快速应用到不同的岗位上，且脱离围栏，实现人机近距离协同工作。Rethink被视为协作机器人最知名的行业驱动者之一。

成立以来，公司共研发推出了两款协作机器人，分别是2012年推出的Baxter和2015年推出的Sawyer，主打产品特点为安全、易用和实用，公司共售出协作机器人约2500台。Baxter和Sawyer具有如下特点：一是在Intera软件平台支持下，工人能够通过简单引导机械臂完成特定任务，机器人能记住相应操作，并进行多次重复性工作;二是它们能够用动感的面孔与工人进行交流，工人能够在不具编程专业知识的情况下实现编程。

2.2 Rethink Robotics倒闭事件经过

2018年10月3日，Rethink Robotics通过其官方网站宣布倒闭，随后公司首席执行官Scott Eckert通过电子邮件证实了此事。自成立以来，Rethink共获得1.5亿美元的风险投资，在中国、德国、英国、韩国和澳大利亚等全球多个国家拥有分销合作伙伴。2018年年中旬，Rethink曾被曝出因资金流紧张的问题尝试出售，但在市场中未能找到买家。2018年11月，HAHN集团宣布从Rethink公司收购全部专利、商标以及其软件平台INTERA5。HAHN集团首席执行官Thomas Hähn表示，此次交易不仅推动创新技术的发展，还将让Rethink的先进技术应用在最新的产品中。

2.3. Rethink Robotics倒闭原因分析

一是Rethink的技术存在一定缺陷。Rethink共推出两款协作机器人，一款是双臂机器人Baxter，另一款是单臂机器人Sawyer。公司推广宣传的概念与产品实际功能差距较大。一方面，公司研发人员在机器人的关节中嵌入弹性驱动器SEA，从而提高在操作过程中的安全性、提升柔性程度，但是这种技术设定在某种程度上牺牲了机器人整體的刚度与精度。另一方面，Rethink为了控制成本，选择中低价位的驱动器和减速器，以此替代性能较为优越，价格相对昂贵的谐波减速器，这导致机器人的仿生型机械臂关节背隙大，工作精度下降明显。此外，Rethink号称其机器人具有简单的Teach-Reply编程，能够通过移动协作机器人的机械臂，让机器人快速记住动作并启动自编程程序，然而这种自编程模式仅能处理较为简单的任务，如果遇到复杂的运行环境，仍然需要录入专业代码。

二是Rethink的产品未能通过市场的检验。市场上协作机器人的平均价格，远高于一般工业机器人，而且协作机器人是整个工业自动化市场中相对较小的一部分。双臂机器人Baxter刚问世时，2.2万美元的定价在市场中受到冷遇，经销商对Rethink产品的市场表现感到不满，转而开始与其竞争对手优傲机器人合作，这进一步增加了Rethink在行业中的竞争难度。此外，中小企业是协作机器人市场的主要客户，缺乏资金对生产线进行大规模改造，对产品的投资回报更为敏感，而竞争者优傲机器人的生态建设相对完善，投资回报期少于一年，同一领域的竞争对手诸如丹麦Universal Robots、ABB等也具有明显的价格优势，仅为Rethink机器人售价的50%～80%。

三是Rethink的产品缺乏精准的应用场景定位。Rethink推出市场的产品虽然在实验室具有较好的实操成果和展示效果，但是在真实应用场景之中，适合它们操作的空间寥寥无几，难以在工业装配市场中发挥出效力。而一些机器人企业在市场中会率先推出较为实用并相对简单的产品，总结大量实践经验，迅速对产品进行迭代优化，甚至为用户提供个性化定制服务，此类产品的技术成熟度、产品稳定性以及市场适应性均呈现出较高的态势。工业领域客户真正需要协作机器人能够为其“排忧解困”，提高生产效率，降低人力成本。Rethink的技术路线过于激进，与传统机器人的形态、结构和追求的指标都相差甚远。

3.经验启示

一是虽然Rethink的部分产品未能被市场完全认可，但是协作机器人未来的发展仍然值得期待。Rethink商业模式的失败并不意味协作机器人技术的退步，也不意味人工智能驱动的发展已经停滞。这一案例反映了协作机器人从技术应用创新到实现产业化之路仍然存在层层壁垒，而要实现产业化成功，须更多地关注整个协作机器人的产业链、供应链的整体需求，侧重以市场需求及实践应用所需的产品开展研发，而不仅仅是关注单一技术或配置。企业需要以核心技术为依托，再抢占市场先机。

二是产品的创新应考虑用户使用行为的惯性。当Rethink将充满颠覆性的协作机器人推出之后，如果要求已经适应使用“古板”的工业机器人的用户迅速适应新产品，所需成本将是巨大的。当用户已经较为熟练的使用某类产品后，这也会成为使用创新型产品的障碍。协作机器人企业要找到适合自身发展的“生态位”，而革命性的新产品也不是简单堆砌新技术、新概念形成的，是需要大量的应用实践，找到优势场景。企业发展要占据合适的“生态位”，才能让用户接受新产品和新设计。

三是企业要防止对于产品进行集成式创新，叠加过多的繁琐新功能，反而成为用户应用过程的“拦路虎”。例如，Rethink推出的Sawyer机器人机械臂中内置顶部和臂部双Cognex摄像头，在实际应用场景中，用户的差异化明显，对于相机参数要求、镜头设置方位、视觉感知位置等都有所不同，预装的视觉系统一旦不能满足要求，反而会让用户感到不便。

参考文献

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