機器人產業鏈圖

　　零部件：核心在于控制

　　機器人本體的核心零部件包括伺服、減速器和控制器。以六軸關節型機器人為例，每臺機器人標配六臺伺服，六臺減速器和一個控制器。電機與減速器在機器人內部，控制器也就是控制柜，通過電纜與機器人本體相連。

　　機器人的控制過程是由控制器發指令給伺服驅動，驅動伺服電機旋轉，通過減速機執行動作。其中，技術門檻最高的是減速機，其次是伺服電機和驅動，再次是控制器。但這里說的門檻是指功能性的門檻，也就是做出來的門檻。

　　三大核心零部件的減速器、伺服和控制柜成本分別占機器人成本的30%～50%，20%～30%，10%～20%。

　　（1）減速器

　　減速器工作原理，是把電機的轉速降低，從而得到大的轉矩。可以等同于汽車在上坡時需要減速的道理。

　　減速器成本，平均占機器人本體成本的30%。由于減速器供應商較少，近乎壟斷，故國內機器人本體的減速機采購價格更高，減速機占本體比例可達40%～50%。

　　減速器分為諧波減速器和RV減速器。

　　諧波減速器用于小型機器人或大型機器人末端幾個軸，特點是體積小、重量輕、承載能力大、運動精度高，單級傳動比大。國際上HarmonicDrive公司幾乎壟斷了整個工業機器人諧波減速器領域，目前全球市場占有率高達80%。國內諧波減速器的產業發展中，以綠的發展最快，已經與部分國產機器人甚至外資機器人廠家供貨試用，發展到今年有望突破三萬臺，在國內諧波減速器市場占有率超過50%。

　　RV減速器適用于在重載機器人。一般應用于重載機器人的腿部腰部和肘部三個關節。相比諧波減速器，RV減速器具有更高的疲勞強度、剛度和壽命，不像諧波傳動那樣隨著使用時間增長，運動精度會顯著降低，其缺點是重量重，外形尺寸較大。RV減速器的關鍵在于加工工藝和裝配工藝。

　　日本的納博特斯克（帝人）在RV減速器市場占有全球60%的市場份額。國內廠家南通振康和恒豐泰花費了6～8年時間，目前在RV減速器國內品牌中位于前列。
  （2）伺服

　　所謂“伺服”，源于希臘語“奴隸”的意思。“伺服機構”就是一個得心應手的馴服工具，服從控制信號的要求而動作。在信號來到之前，轉子靜止不動；信號來到之后，轉子立即轉動；信號消失，轉子能即時自行停轉。

　　機器人用伺服電機要求控制器與伺服之間的總線通訊速度快；伺服的精度高；另外對基礎材料有加工要求。特別是像機器人末端執行器（手爪）應采用體積、質量盡可能小的電機，尤其是要求快速響應時，伺服電動機必須具有較高的可靠性和穩定性，能經受得起苛刻的運行條件，可進行十分頻繁的正反向和加減速運行，并能在短時間內承受過載。

　　伺服中主要的三大零部件為：馬達、驅動器、編碼器。目前國內在馬達和驅動器制造方面都有所突破，而編碼器的生產制造水平與國際水平還有差距。伺服有可能實現國產化替代的零部件。

　?。?）控制器

　　機器人控制系統是機器人的重要組成部分，用于對機器人進行控制，以完成特定的工作任務。它是機器人大腦，它以算法為核心。其主要基本功能如下：

　　位置伺服——機器人多軸聯動、運動控制、速度和加速度控制、動態補償等。

　　示教——所謂示教，就是當用機器人代替人進行作業時，必須預先對機器人發出指示，規定機器人應該完成的動作和作業的具體內容。這個過程就稱為對機器人的示教或對機器人的編程?！?/p>

　　各種接口——如與外圍設備聯系（輸入和輸出接口、通信接口、網絡接口、同步接口）。人機接口（示教盒、操作面板、顯示屏）。傳感器接口（位置檢測、視覺、觸覺、力覺等）。

　　坐標設置——為機器人運動設置坐標系。

　　存儲——存儲作業順序、運動路徑、運動方式、運動速度和與生產工藝有關的信息。

　　故障診斷安全保護——運行時系統狀態監視、故障狀態下的安全保護和故障自診斷?！?/p>

　　控制器硬件部分占機器人本體成本10%～20%，但軟件部分卻承擔著機器人大腦的職責?？梢哉f，外資機器人使用的硬件零部件類似，采購成本也相似。而不同品牌的機器人精度速度各有優勢，究其根本原因是不同品牌的機器人對零部件的駕馭設計與控制算法的不同。這才是不同品牌的機器人在技術層面的核心競爭力?！?/p>

　　對國產機器人廠家而言，減速器與伺服目前難以突破的核心在于基礎工業，如材料、熱處理工藝、精加工工藝等。而這些，并不是自動化廠商想要做好就能夠做好的，需要整個基礎工業和加工水平的提升。而這需要時間與經驗的雙重積累。

　　機器人本體

　　機器人本體按照機械結構分，可分為直角坐標機器人，SCARA機器人，關節型機器人，并聯機器人及其他。全球工業機器人市場主要為關節型全球工業機器人。

　　機器人集成

　　機器人集成是指在機器人本體上加裝夾具及其他配套系統完成特定功能。機器人本體是標準品，可理解為一只手臂。　　

　　系統集成就是給這只手臂安裝上手（夾具），復雜的系統集成還需要安裝眼睛（視覺控制）、觸覺（力控）等完成相應動作及功能。甚至提供工作站或配套生產線?！?/p>

　　2013年，機器人與其相關軟件及系統的全球總交易為290億美元，其中中國交易量為95億美元，為全球最大機器人市場。預計到2020年中國機器人系統集成市場將達2000億元?！?/p>

　　國產品牌在搬運、噴涂等對精度要求不高的領域已經有所滲透。焊接應用由于外資品牌的強勢地位滲透較慢。而裝配、打磨等則由于對工藝要求較高而滲透較慢。對比國產機器人及外資機器人在不同應用中的機器人銷量，可以看到國產機器人在搬運應用中的占比奇高。這主要是由于國產機器人以中低端機器人為主，而中低端機器人又以搬運應用為主。

　　機器人下游最終用戶可以按照行業分為：汽車工業，一般工業。一般工業中又可以分為食品飲料，石化，金屬加工，醫藥，3C，塑料，白家電等等。按照IFR的統計結果，汽車及零部件在機器人的銷售中占比最高。其次是電子、金屬、塑料石化等。

　　當前，我國3C行業機器人有望出現爆發式增長。中國是全球最大的3C制造基地，據統計集中了全球70%的3C產品產能。以手機為例，2000年到2013年，中國手機產量增長了66倍，快速增長的手機行業一直在推動生產設備的自動化升級?！?/p>

　　機器人在3C行業應用廣泛。生產線的各個環節都可以用到，如跟CNC加工中心配合做殼蓋類零部件的上下料，手機、電腦等外殼的噴涂，玻璃基板和顯示屏的搬運，各種精密零部件的裝配等。與汽車產業主要使用大型六軸串聯機器人不同，3C行業使用的機器人偏小型，類型更多樣，直角坐標機器人做點膠、涂膠、錫焊等，小型六軸機器人做分揀、裝配、檢測等，中型機器人配合力覺和視覺做拋光打磨等精加工。