2025年全球智能機器人3D視覺白皮書發布，深入解析全球視角下機器人3D視覺市場格局與未來增長機遇
http://www.moduwu.com 2025-08-14 17:14 來源：MIR睿工業
機器人3D視覺系統，是基于三維視覺軟硬件成像技術，在機器人系統中實時采集目標物體及環境的空間信息、構建和處理點云信息，生成用于引導機器人末端執行機構的路徑規劃、避障等控制指令的系統。工業機器人3D視覺應用主要有抓取和工藝兩大類，其中抓取類技術的市場應用較成熟，工藝類仍不成熟但發展較快。
抓取類：
抓取類應用指3D視覺與機器人協同進行物體的取放，主要難點在于3D視覺識別抓取點和位姿估計、碰撞檢測等。其中簡單的上下料、拆碼垛等精度要求相對較低，目前已經較為成熟，實現了批量應用。
工藝類：
工藝類應用指3D視覺結合工業機器人執行具有強工藝屬性的操作，如開坡口、焊接、涂膠、噴涂等。此類系統除常規3D視覺與機器人外，還需包含工藝裝備（如焊槍、膠槍）及專用工裝夾具等。目前大多數工藝類3D視覺應用還不成熟，仍處于技術探索階段。
智能機器人3D視覺目前應用類型主要有導航、避障、物體識別、機械臂引導四大類。在各類可移動的機器人系統中導航和避障都是基礎功能，未來隨著具身智能技術、人形機器人的發展，3D視覺作為“眼睛”還需承擔物體識別、引導手臂軌跡的功能。
3D視覺在各類機器人系統中的應用
01
全球機器人3D視覺市場規模分析
從數據上來看
全球工業機器人3D視覺市場在經歷2020-2023年的高速增長后，已進入相對穩定的發展階段。2024年，受全球汽車、電子、鋰電池等行業投資不及預期影響，工業機器人出貨量同比下滑3.6%。在這一嚴峻市場環境下，工業機器人3D視覺卻逆勢上揚，全球出貨量超2.4萬臺，同比增長超過14%。
2020-2027年全球工業機器人3D視覺市場規模/臺套
注：①數據為工業領域，不含商用和民用；②含結構光、雙目等高端相機，不含ToF等，后同
數據來源: 《2025年全球智能機器人3D視覺白皮書》
從行業分布來看
2024年全球工業機器人3D視覺的主要應用集中在汽車零部件、金屬制品、倉儲物流及汽車整車四大領域，合計市場份額超過78%。
2024年全球分行業工業機器人3D視覺市場規模占比/臺套
數據來源: 《2025年全球智能機器人3D視覺白皮書》
其中，倉儲物流、金屬制品及汽車零部件行業是工業機器人3D視覺的早期應用領域，技術相對成熟；汽車整車行業近兩年受柔性制造需求驅動，發展勢頭迅猛。據MIR白皮書統計：
● 2024年全球汽車整車行業3D視覺滲透率近8%，相較于2023年的6%明顯提升。近幾年隨著汽車整車行業全球化生產需求推動質量標準升級，工業機器人3D視覺的應用場景逐漸豐富。預計汽車行業應用將持續增長，2027年滲透率有望提升至13%。
● 2022-2023年全球新能源汽車相關產業投資向好，是汽車零部件行業3D視覺在工業機器人中的滲透率快速提升的節點，2024年滲透率達近7%。
● 倉儲物流是工業機器人3D視覺最早實現批量化應用的行業之一，2020年滲透率已達15%。發展迅速的同時也造成了激烈的行業競爭和價格下行。2024年受行業投資不景氣影響，市場呈現下滑態勢。預計未來東南亞、南美、中東等新興市場的倉儲自動化升級將推動行業復蘇。
● 金屬制品行業也是3D視覺早期落地行業之一。近兩年應用已較為成熟，增長步調放緩，但2024年起免示教焊機技術的發展再次為行業帶來新機遇。預計未來免示教焊接技術將大幅帶動金屬制品行業的3D視覺應用。此外，未來在較復雜的零部件切割、涂膠、打磨等領域的免示教技術中也將有應用前景，2027年滲透率有望突破12%。
除上述核心領域外，鋰電池、半導體等高附加值產業對3D視覺的需求同樣增長迅猛，預計其市場份額也將持續擴大。
● 鋰電池行業頭部客戶在完成對3D視覺系統精度及安全性的嚴格驗證后，應用意愿顯著增強，正處于規模化應用的初期階段。
● 半導體行業主要在后道封裝測試環節采用復合機器人（AGV/AMR+機械臂）集成3D視覺的方案，實現高精密物料的自動化轉運與上下料。
從供應商競爭格局來看
2024年，全球工業機器人3D視覺供應商主要分為中國、日本、歐洲及北美四大陣營，其中，中國廠商占據超過65%的市場份額。
2024年全球TOP20工業機器人3D視覺供應商格局/臺套
數據來源: 《2025年全球智能機器人3D視覺白皮書》
① 中國廠商：
以梅卡曼德等專注于工業3D視覺的新興專業企業為代表，近年來在深耕本土市場的同時，海外業務拓展迅速。同時，海康機器人、華睿科技等依托傳統機器視覺業務的企業，也正在持續加碼工業機器人3D視覺領域的投入力度。預計未來，中國廠商的全球市場份額將進一步擴大。
② 日本廠商：
憑借發達的機器人產業基礎，以FANUC為代表的工業機器人制造商多采用自研配套3D視覺技術，以提升其機器人產品的附加值，并依托其強大的全球品牌影響力實現配套銷售，專注于工業機器人3D視覺的獨立供應商相對較少，部分廠商（如MUJIN）主要以提供集成解決方案為主。
③ 歐洲廠商：
歐洲廠商通常以提供3D視覺硬件產品為主，代表企業如Photoneo、Sick等。
④ 北美廠商：
北美地區供應商數量相對較少，以傳統機器視覺巨頭Cognex為主。部分以質量檢測見長的廠商（如LMI）也涉足工業機器人3D視覺領域。
從各地區市場規模來看
亞洲地區是當前全球工業機器人3D視覺需求最為強勁的市場，出貨量占全球總出貨量的70%以上。其中，中國是全球最大的單一市場，占比接近60%。
2024年全球分區域工業機器人3D視覺市場規模占比/臺套
數據來源: 《2025年全球智能機器人3D視覺白皮書》
中國工業機器人3D視覺市場規模分析
數據來源: 《2025年全球智能機器人3D視覺白皮書》
自2020年起，中國已成為驅動全球工業機器人3D視覺市場增長的核心動力。2024年，盡管面臨宏觀投資環境挑戰，中國工業機器人3D視覺市場仍表現出強勁韌性，實現超過22%同比增長。預計未來三年，中國工業機器人3D視覺市場將繼續保持高速增長，復合年增長率預計接近28%。
中國工業機器人3D視覺分行業市場規模分析
數據來源: 《2025年全球智能機器人3D視覺白皮書》
中國工業機器人3D視覺的核心下游應用行業包括汽車零部件、金屬制品、倉儲物流及汽車整車。其中，汽車整車行業的應用導入近期呈現加速態勢。
2024年中國TOP10工業機器人3D視覺供應商格局/臺套
數據來源: 《2025年全球智能機器人3D視覺白皮書》
在中國工業機器人3D視覺市場，梅卡曼德以超過38%的市場份額居于首位。一方面，其產品線布局相對完善，并在汽車零部件、金屬制品、倉儲物流等行業積累了豐富的頭部客戶應用案例。另一方面，該公司的產品在精度和穩定性方面表現良好，尤其在結合AI技術處理高反光工件、深框抓取等復雜場景方面具備較強能力。
預計未來中國市場的競爭格局將趨于分化。少數頭部供應商（如梅卡曼德、海康機器人）將聚焦于提供標準化程度較高的產品，其他廠商則更多專注于特定垂直細分領域的定制化解決方案開發，雙方將在市場中形成互補格局。
02
機器人3D視覺技術發展趨勢
由于工業視覺應用場景中存在許多不確定性、非標程度較高，如來料一致性差、工作環境復雜等，對工業3D視覺提出了更高的柔性化需求。隨著AI技術的迅速發展，部分行業內主流視覺玩家開始研究AI與3D視覺技術的融合。AI技術與工業機器人3D視覺結合后，可使其在底層算法優化、提高開發效率、應用工藝沉淀等方面發揮價值。
1. AI與底層算法的結合：
①AI輔助點云分割：3D點云的特點是無序、數據量大，直接計算的難度大、效率很低。目前大多是用深度學習在2D紋理圖上做分割，再用3D點云數據進行配準。未來將直接使用深度學習輔助3D點云數據進行分割，提高效率和優化分割效果。
②AI輔助機械臂動態碰撞檢測：機器人3D視覺碰撞檢測時對數據的實時響應有很高的要求，AI可協助快速響應、提前預測碰撞點、奇異點，且優化對模糊物體的仿真。
2. AI與應用工藝的結合：
未來各應用工藝將進行數字化管理，形成預訓練模型庫，存儲大量的行業應用模板，并不斷進行行業和工藝知識的沉淀迭代。在使用時進行實時調用，可大大提升便捷性和處理效果。以以下應用為例：
① 無序抓取：AI協助點云分割、位姿估計，找到最佳抓取點和優化路徑。
② 高反件深框抓取：AI協助做深度估計，在2D紋理圖基礎上補全點云，即使是高反光、有油污等物體也能較準確識別。在識別的基礎上進行位姿估計，找最佳抓取點和優化路徑，AI協助碰撞檢測，提高抓取成功率和清框率。
③ 物流混碼垛：通過AI計算提升容積率。
隨著AI與機器人3D視覺的結合日益緊密，其應用場景將不斷拓展，真正打破產品和應用的邊界、視覺信息也將在任務級的理解、規劃等方面發揮更大的作用，實現從“看得到”向“看得懂”躍遷。
03
機器人3D視覺市場未來發展
隨著機器人市場的持續高速發展，其應用已從傳統優勢領域（汽車、電子）延伸到鋰電池等新興行業當中，3D視覺作為自動化系統的“眼睛”，正成為許多場景的核心需求。
據MIR睿工業白皮書統計，2024年搭載3D視覺的工業機器人在全球工業機器人市場中的滲透率僅為4.7%，盡管當前其在工業機器人中的滲透率尚處于較低水平，未來仍有巨大的發展空間。預計未來三年，該市場將保持20%以上的復合增長率，2027年滲透率將達近7%。
與此同時，盡管當前全球智能機器人產業整體仍處于發展期，3D視覺技術在其應用中的成熟度有待提升，但隨著人形機器人、移動機器人、服務機器人等行業的快速發展，預計2025年，智能機器人領域對3D視覺的潛在需求總量將超過40萬臺，未來成長空間巨大。
總體來看，3D視覺技術在傳統工業機器人和新興行業領域中均展現出強勁的增長動力，并將在與AI技術的深度融合推動下，催生出更多的創新應用，在工業機器人領域發揮越來越重要的作用。
寫在最后
基于機器人3D視覺龐大的市場潛力，MIR睿工業主編的《2025年全球智能機器人3D視覺白皮書》正式發布（以下簡稱“白皮書”）。白皮書立足全球視角，基于多國家、多地區、多維度展開數據追蹤。研究范圍覆蓋亞洲、歐洲、北美、東南亞等多個地區市場，內容涵蓋全球機器人3D視覺市場格局分析、產業鏈解析、技術現狀及發展趨勢分析等。
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