在许多教育场景中，机器人成套设备开始成为和电脑一样的产品，列入各大高校的采购清单中。越疆机器人、达闼机器人等企业的教育机器人相关产品受到高校追捧，例如ABB、汇川等许多企业也在近日推出能够针对教育市场的桌面级机器人产品。
机器人产品在教育市场为什么突然迎来了火热？桌面级机器人市场是否具备长期性？
▍政策引领下的设备采购热潮
近期，顶层规划和贴息政策开始明确支持新一代信息设备采购，同时伴随了实际的政策补贴落地，直接导致各大高校采购项目和金额显著提升。
虽然此前一直有吹风，但落地举措和补贴并不多。在9月7日，国务院常务会议明确指出，对高校、职业院校和实训基地等设备购置和更新改造新增贷款，实施阶段性鼓励政策。中央财政设立总额度2000亿以上的设备更新改造专项贷款，贴息2.5个百分点，期限2年，申请贴息截至今年12月31日，同时引导商业银行加大设备更新领域中长期贷款投放力度。
这是中央贴息政策10多年来又一次将高校和职业院校放在首位，鼓励教育、医疗在内的重点行业进行设备更新和改造。
9月27日，工信部中小企业发展促进中心结合此前工信部等19部门印发的《“十四五”促进中小企业发展规划》，也提出开展“专精特新产业学院”建设工作，遴选100-150所高校联合专精特新产业链企业进行联合共建。
高校、职业院校与实训基地充分受益本次政策红利，教育设备需求开始加速攀升，许多企业都因此开始迎来一大批教育采购订单。
而10月下旬二十大报告中，更是明确指出“人才是第一资源”，并要求“要坚持教育优先发展、科技自立自强、人才引领驱动，加快建设教育强国、科技强国、人才强国，全面提高人才自主培养质量，着力造就拔尖创新人才，聚天下英才而用之”，多项举措在11月开始明确密集推进。
从21世纪初的互联网技术普及与快速发展经验中我们已经发现，教育信息化已经成为当前实现不同区域教育均衡发展、缩小城乡教育差距的重要保障。
为此早在教育部发布的《教育信息化十年发展规划（2011－2020年）》就提出，“各级政府在教育经费中按不低于8％的比例列支教育信息化经费”，为教育信息化长期发展提供了资金保障。但长期以来，高校设备采购需求持续受到压抑，而本次贷款无疑直接大幅释放了学校需求。
因为根据教育部的年度部门决算，教育部直属的高校有75所，而教育部针对这75所高校的财政预算增速于17年起持续下行，由18年的7%降至21年的-4%，高校财政预算的收缩一定程度上压抑了学校教学、研究设备的采购需求。但本次受到专项贷款推动，学校设备采购的经费有望得到两倍以上的补充，院校贷款总金额有望超千亿，高等教育学段的需求采购长期市场空间打开。
根据公开披露的各类院校申请贷款金额，假设“双一流”高校贷款平均申请金额在5~10亿元，高等职业学校与非“双一流”高校平均贷款申请金额在1~3千万元，则本次高等教育学段专项贷款规模有望达到996~2254亿元，实验实训场景有望成为学校投入的主要方向，这对于机器人等设备的采购无疑是一次极好的刺激。
根据教育部数据，截至2021年，全国高等院校共3013所，中等和高等职业院校8812所，按照教育部要求“每所学校贷款项目总投资原则上不低于2000万元”测算，预计将分别带来602亿、1762亿元的市场空间。从目前招投标信息来看，多数高校贷款金额超出2000万元的要求，预计实际带来的增量空间更为乐观。
最近在11月1日，工信部、教育部等五部门联合印发《虚拟现实与行业应用融合发展行动计划(2022-2026年)》，强化虚拟现实与5G、人工智能、大数据、数字孪生等技术的深度融合，叠加“虚拟现实+”赋能能力。可以发现，多个教育的新方向自去年教育改革后开始确立。
这也导致多所高校和机构加大了采购力度，以四川大学为例，根据采招网数据，四川大学10月披露的2022年11月政府采购意向涉及229个项目，采购金额超4.6亿元，主要分为设备采购、仪器采购、工程服务、信息技术服务等项目；2021年11月政府采购意向仅11个项目，采购金额1.46亿元，主要为食材采购、建筑维修、设备采购等项目（其中食材采购1.26亿元）。许多高校明显察觉到了目前教育面向未来发展布局的新动态。
根据仪器信息网统计，高校全年仪器设备采购意向过亿的情况并不多见。对比来看，贴息政策发布后，高校采购项目和金额均显著提升，预计将推动教育自动化、信息化行业景气度快速提升。
▍桌面级机器人概念受热捧
在这部分需求下，越来越多企业热衷于研发并推出体积小、便捷易用特征的桌面级机器人产品，越小巧、越安全、越灵活成为一种机器人潮流。
其实早在2016年，国内就出现了一些低成本的、小型的桌面级机器人产品，相较传统粗壮有力、略显笨重且需要在围栏作业的工业机械臂，虽然桌面机器人产品“精度差、速度慢、力量小”，但凭借能够近距离使用、易于编程、算法开发简单的优势，很快获得了一批开发者用户的喜爱。
非常典型的就是最初火爆朋友圈在Kickstarter上众筹的桌面级机器人Dobot，虽然该产品只有4自由度、重复定位精度±0.2mm，但Dobot采取了Arduino和Dobot Application操作软件，实现了包括拖动示教、编程控制、手势控制、激光雕刻、书写等功能。同时，该产品当时售价仅仅约为3800元人民币，上线后迅速众筹超过了20万美元，并快速实现量产，越疆科技也成为桌面级机械臂的开创者。
许多购买桌面级机器人Dobot的人大多是开发者或者是儿童礼物，也有部分被用于基础教学工作，越疆该款产品在海外市场获得了非常大的成功，2017年1月初，Dobot Magician（越疆魔术师）在美国拉斯维加斯CES展会上，为所有美国观众送上来自中国的“Happy New Year!”，引得现场赞叹连连。这或许也是如今越疆依然保持在桌面级机器人持续深耕的重要原因。
在2020年，越疆在此产品基础上继续迭代，具有工业级品质性能，专为多样化、小批量的自动化生产需求而研发的MG400应运而生，这款仅12980元售价的产品本体重量仅8kg，重复定位精度达到±0.05mm，最大负载750g，最大臂展为440mm，用户可以通过软件编程结合硬件拓展来开发更多的应用场景，满足不同年龄层次学生的需求。
越疆目前也在教育市场取得了非常不错的成绩，前不久，西南交通大学就采购了越疆21台 DT-MG-4R005-12E桌面级工业机器人。其围绕Magician和M1、CR等几个系列的核心产品，已经开发出了多个教育实训平台，为教育市场带去了更多元化的可能性。
除了越疆，在2019年10月新松也有一款TCR桌面式协作机器人也正式亮相。作为新松第一款面向C端用户的协作机器人产品，TCR不仅外观可按需定制，超轻便机身5~6.8kg，重复定位精度±0.05mm，为方便用户，操作系统也可使用网页版，同时具备碰撞检测，灵敏度可调，还配有丰富的软件接口便于二次开发，主要服务机器人爱好者和教育市场，这款机器人在当时同样被围观。
而达闼机器人也有一款高性能桌面级多轴机器人GLUON- 6L3。其所有关节采用模块化设计，主要由QDD Lite-NE30系列执行器搭建，突破了传统舵机局限性。其臂长活动范围最大430mm，末端负载500g，因QDD Lite系列执行器采用了复合材料，大大降低了高端机器人本机研发成本，主要应用于教育领域，学校、实验室、研究所、竞赛等。
正如前文提到，在2015-2020年，由于机器人教育市场采购的不确定性依然较多，且机器人的功能性大多是为场景服务，大多数企业对于桌面式机器人概念一直都没有一个准确的定义。桌面级机器人一度被人们按照字面意思理解为“能放置在桌面”的小型机器人，主要用于科研和教育，如果按照这类意思理解，传统的桌面式机器人概念其实所涉及范畴并不大。
▍全新的市场定义
但毫无疑问，协作机器人颠覆了这种小范围的定义。
受应用场景和结构特点的限制，协作机器人载荷一般不会超过20kg，大多数企业通常将轻载协作机器人的载荷定义在3-10kg，重载协作机器人载荷才会在10kg以上。
2017年前后，UR机器人在许多针对高校的宣传中，就将UR3这款产品定义为紧凑型协作式桌面机器人。由于具备较强的安全性以及可开发性，并且能够实现灵活安装，科研领域较新，教育市场对于协作机器人的接受程度一度非常高，UR机器人在教育市场也取得了非常大的成功。后续许多协作机器人企业也开始将“可轻松拆卸”、“可搬运”等特征当做核心卖点宣传。
当然，在2015年后，工业市场相较教育市场发展更为蓬勃，如锂电行业的电池片组装、PCB行业的PCB板搬运、光伏行业的接线盒安装、物流行业的物流分拣等场景，对于机器人的安装方式、自重比都提出了更为严苛的挑战。
更多企业陆续开始针对桌面级机器人产品开发出更多功能卖点，例如将其延伸到各个工业场景，从而让桌面级机器人有了更大范围的概念延伸，也有了更多的实用价值。企业也开始为一部分工业市场单独开发桌面机器人。
例如在2020年越疆的介绍中，MG400是与其协作机器人共同发布，除了娱乐和服务，MG400还可广泛使用于工业领域中的上下料、视觉分拣、点胶、涂胶、自动化测试等场景，相比同样场景中使用的几十万大型自动化设备投入，MG400只需要10%的价格。
MG400在概念上延续并突出了桌面级产品“省”的理念，成功提炼出了省空间、省成本、省人力、省时间的核心卖点，也让桌面级机器人与工业场景有了更多挂钩。
埃夫特推出桌面型机器人ER10-3-900，汇川技术推出搭配IRCB500驱控一体控制柜的IR-R4“桌面级”六轴机器人 。10月26日，ABB史上最小机器人IRB 1010正式发布。他们都对于桌面级机器人概念有了全新的理解。
在汇川机器人看来，IR-R4（负载4.0kg）/IR-R11（负载11.3kg）桌面级六轴机器人，凭借其快速节拍和紧凑结构，小巧、灵活、占地面积小的特点，可广泛应用于快速交付、追求极致生产效率的行业，如3C行业、光伏行业，以及装配和涂胶等应用场景，满足用户省时、省力、高效等多重需求。
值得一提的是IR-R4与IR-R11的底座侧面都采用了单独盖板，拆卸方便，可通过备用线，不断电快速更换电池，就像换遥控器电池一样简单。
而ABB则认为，全新IRB 1010机器人的推出旨在满足消费者对可穿戴智能设备日益增长的购买需求。相较于同类产品，IRB 1010机器人负载提升50%，达1.5kg，同时具有领先精度，将进一步助力高质量生产。
IRB 1010非常亮眼的设计在于，配备6轴制动系统，在停止运行时仍然能够保持原有姿态，这意味着机器人在暂停后无需重新复位，从而使得生产可以快速恢复，同时有着0.01mm的重复定位精度和路径精度。
ABB预计在2022年至2028年期间，可穿戴智能设备市场正在加速发展，增长将达到两位数，为此IRB 1010将能够服务于包括薄膜剥离、材料处理、组装、涂胶、检测等电子和可穿戴设备领域的更多应用场景，简易的编程加上小巧的尺寸、紧凑的设计，也让IRB 1010适合安装于课桌桌面，拓展了在教育领域的应用可能。
埃夫特ER10-3-900是一款紧凑型工业机器人，手腕部采取高惯量设计，可负载10 kg，工作可达半径860 mm，采取了关节密封和防漏油结构。埃夫特希望其既能面向3C等工业领域胜任装配、涂胶和搬运等复杂应用，同时将其用于PCB、3C、塑料、金属部件等行业搬运、上下料、装配精密仪器智能组装等场景，也能面向教育领域胜任教学方案、拆装实训。
除了这几家企业，例如新时达也有SD900桌面机器人，机器人机械结构紧凑、简洁、灵活、轻盈，同时还具备±0.03mm的重复定位精度，防护等级达IP67，专为打磨、搬运、装配等低负载的工艺服务。同时，节卡、艾利特、遨博、珞石等各家的协作机器人也基本具备“桌面型”作业的特征。
▍结语与未来
由于各类机器人的应用越来越广泛，无论是需求陡增的教育市场，还是对于生产环境愈发严苛的工业场景，都对于机器人的体积、重量、灵活度也提出了更高要求。
小巧、灵活、占地面积更小的桌面级机器人，无疑可以通过结构简单、易于开发的特性，逐渐成为新一代信息教育的基础设施，也凭借其快速节拍和紧凑结构，可广泛应用于快速交付、追求极致生产效率的行业。
我们总结发现，从需求角度来看，短期而言，政策引导下教育市场景气度正持续走高，可穿戴设备需求有望引领电子行业的新周期，半导体、机床等高精密加工行业的需求逐渐旺盛。而更长期来看，桌面3D打印行业、VR、AR应用行业也正蓬勃发展，这些都对于桌面式机器人提出了更多需求，领先企业进行提前布局并不让人意外。
而从产品技术特性来看，桌面式机器人在结构上，对于底座，控制柜，体积都持续进行了优化和改良，高荷重比、结构紧凑是桌面式机器人的典型特征。
为了实现这些特征，企业大多采取例如所有线缆内置、集成式控制（包括箱体控制箱和驱控一体化控制器，底座本体和集成商控制柜一体、模块化区控一体系统）等方式，以减少对外部设备干扰，有利于狭窄空间作业及高速运动配线更稳定，能够在狭小的空间内灵活地进行作业，安装方式也可以选择为地面安装、挂装、倒装，以高柔性特征更好满足了对极致空间的需求。
在交互方式和控制算法上，企业也逐渐开始采取更灵活的示教器，更模块化简约化的软件包，让整机操作方式更简单，末端控制系统设计更便捷易用，并在碰撞检测、视觉检测等安全性模块上有了更大范围的提升，部分为了适应3D打印等行业需求而诞生的机器人，则为了完成复杂的曲线运动，也在高精度、高速度、高灵活性方面有了极大改进。
有专家认为，对于桌面式机器人，本体开发商或许不必拘泥于传统结构，未来最好具备移动性，加入类似桌面无线充电等更便捷易用的设计，同时，在软件上类似电脑等工具实现群控等功能，或许也将成为未来教育必不可少的一环，打开更大的市场空间。