機(jī)器人產(chǎn)業(yè)逐步邁向AI時(shí)代 工業(yè)機(jī)器人產(chǎn)業(yè)鏈?zhǔn)崂?/h3>

2023年5月5日 來(lái)源：防爆云平臺(tái)--防爆產(chǎn)業(yè)鏈服務(wù)平臺(tái) 防爆空調(diào) 防爆電氣 防爆電機(jī) 防爆風(fēng)機(jī) 防爆通訊 瀏覽 1484 次 評(píng)論 0 次

新一輪產(chǎn)業(yè)革命背景下，機(jī)器人產(chǎn)業(yè)逐步邁向AI時(shí)代，有望成為人工智能技術(shù)全面爆發(fā)的重要變量。

中國(guó)自2013年以來(lái)一直是全球工業(yè)機(jī)器人的最大市場(chǎng)，年裝機(jī)量超過(guò)排名其后的日本、美國(guó)、韓國(guó)、德國(guó)之和，行業(yè)長(zhǎng)期需求空間廣闊，處于景氣上行通道。

隨著"AI+機(jī)器人”時(shí)代來(lái)臨，工業(yè)機(jī)器人產(chǎn)業(yè)鏈有望迎來(lái)高速繁榮期。

工業(yè)機(jī)器人歷史沿革

世界上第一臺(tái)可編程機(jī)器人誕生于美國(guó)，并于1961年首次運(yùn)用于工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)，但當(dāng)時(shí)的機(jī)器人只是用于簡(jiǎn)單搬運(yùn)和重復(fù)勞動(dòng)。

70年代，日本日立開(kāi)發(fā)出具備動(dòng)態(tài)視覺(jué)的機(jī)器人，隨后開(kāi)始搭載微處理器，并廣泛應(yīng)用于工業(yè)中。

中國(guó)工業(yè)機(jī)器人的研究最早始于20世紀(jì)70年代。1979年沈陽(yáng)自動(dòng)化研究所率先提出研制機(jī)器人的方案，并于1982年完成了國(guó)內(nèi)第一臺(tái)示教再現(xiàn)工業(yè)機(jī)器人樣機(jī)的研制。

1985年中國(guó)第一臺(tái)水下機(jī)器人“海人一號(hào)”、第一臺(tái)6自由度關(guān)節(jié)機(jī)器人“上海一號(hào)”、第一臺(tái)弧焊機(jī)器人“華宇-I型”（HY-I型）分別完成研制，逐步解決了關(guān)鍵技術(shù)的突破、實(shí)現(xiàn)了“從無(wú)到有”的跨越。

經(jīng)過(guò)幾十年的發(fā)展，現(xiàn)代機(jī)器人已經(jīng)具備決策和運(yùn)算能力，機(jī)器人發(fā)展開(kāi)始進(jìn)入智能時(shí)代。

工業(yè)機(jī)器人行業(yè)概覽

工業(yè)機(jī)器人面向工業(yè)領(lǐng)域的多關(guān)節(jié)機(jī)械手或多自由度機(jī)器人，是自動(dòng)執(zhí)行工作的機(jī)械裝置，靠自身動(dòng)力和控制能力來(lái)高精度地重復(fù)執(zhí)行特定工作。

按功能劃分，工業(yè)機(jī)器人可分為包裝、上下料、噴涂、搬運(yùn)、焊接、潔凈室、碼垛、裝配等，其中以搬運(yùn)與上下料/焊接與釬焊/裝配與拆卸為主。

按機(jī)械結(jié)構(gòu)劃分，工業(yè)機(jī)器人可分為多關(guān)節(jié)機(jī)器人、平面多關(guān)節(jié)機(jī)器人、坐標(biāo)機(jī)器人、圓柱坐標(biāo)機(jī)器人、并聯(lián)機(jī)器人、工廠用物流機(jī)器人（AGV）等，其中以多關(guān)節(jié)型/平面多關(guān)節(jié)/坐標(biāo)機(jī)器人為主。

工業(yè)機(jī)器人通常由控制系統(tǒng)、驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)、執(zhí)行系統(tǒng)、感知系統(tǒng)、決策系統(tǒng)及軟件部分、人-機(jī)器人-環(huán)境交互系統(tǒng)六個(gè)子系統(tǒng)組成。

工業(yè)機(jī)器人產(chǎn)業(yè)鏈

工業(yè)機(jī)器人及成套設(shè)備的上游包括控制器、伺服系統(tǒng)、減速機(jī)等零部件領(lǐng)域；中游為整機(jī)制造行業(yè)；下游則是系統(tǒng)集成環(huán)節(jié)，以自動(dòng)化設(shè)備生產(chǎn)商（即系統(tǒng)集成商）為主，涵蓋焊接、機(jī)械加工、裝配、搬運(yùn)、分揀、噴涂等生產(chǎn)領(lǐng)域。
終端客戶包括汽車、電子、金屬、塑料、食品、生化等行業(yè)。工業(yè)機(jī)器人本體是機(jī)器人產(chǎn)業(yè)發(fā)展的基礎(chǔ)，而下游機(jī)器人系統(tǒng)集成則是工業(yè)機(jī)器人工程化和大規(guī)模應(yīng)用的關(guān)鍵。

資料來(lái)源：行行查

控制器、伺服系統(tǒng)（包括伺服驅(qū)動(dòng)和伺服電機(jī)）、減速器等三大核心零部件占機(jī)器人整機(jī)產(chǎn)品成本的70%左右。

其中，減速器占整機(jī)成本約36%，伺服占約24%，控制器占約12%，而本體和其他部分占整機(jī)成本的比例分別為15%和13%。

減速器

減速器是工業(yè)機(jī)器人價(jià)值占比最高的核心零部件，是由多個(gè)齒輪組成的傳動(dòng)零部件，利用齒輪的嚙合改變電機(jī)轉(zhuǎn)速，改變扭矩及承載能力，也可實(shí)現(xiàn)精密控制。

與通用減速器相比，機(jī)器人用減速器要求具有傳動(dòng)鏈短、體積小、功率大、質(zhì)量輕和易于控制等特點(diǎn)。

減速器主要分為諧波減速器和RV減速器。

諧波減速器屬于齒輪減速器的一種。

國(guó)產(chǎn)諧波減速器替代趨勢(shì)相對(duì)明顯，目前已涌現(xiàn)出如綠的諧波、來(lái)福等優(yōu)質(zhì)廠商，僅綠的諧波已達(dá)到25%的市場(chǎng)份額。

RV減速器是由一個(gè)行星齒輪減速器的前級(jí)和一個(gè)擺線針輪減速器的后級(jí)組成。

RV減速器有較高的技術(shù)和投資門(mén)檻。據(jù)MIR數(shù)據(jù)，龍頭廠商納博特斯克占據(jù)一半以上市場(chǎng)份額。

其他廠商競(jìng)爭(zhēng)較為分散，國(guó)內(nèi)廠商如雙環(huán)傳動(dòng)、中大力德、南通振康等國(guó)產(chǎn)化進(jìn)程較快。

其中雙環(huán)傳動(dòng)新研制的大負(fù)載及高功重比的系列化減速機(jī)產(chǎn)品已成功批量應(yīng)用于國(guó)內(nèi)主流機(jī)器人產(chǎn)品中，已基本實(shí)現(xiàn)機(jī)器人減速器產(chǎn)品全覆蓋。

伺服系統(tǒng)

伺服系統(tǒng)是指以位置、速度、轉(zhuǎn)矩為控制量，能夠動(dòng)態(tài)跟蹤目標(biāo)變化從而實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化控制的系統(tǒng)，由伺服驅(qū)動(dòng)器、伺服電機(jī)、反饋裝置（編碼器）三部分組成，是工業(yè)機(jī)器人主要的動(dòng)力來(lái)源。

伺服驅(qū)動(dòng)主要以總線通訊形式實(shí)現(xiàn)對(duì)位置、速度和轉(zhuǎn)矩單元的控制；編碼器主要采用多圈絕對(duì)值編碼器；伺服電機(jī)是指在伺服系統(tǒng)中控制機(jī)械元件運(yùn)轉(zhuǎn)的發(fā)動(dòng)機(jī)，可使控制速度，位置精度非常準(zhǔn)確，也可以將電壓信號(hào)轉(zhuǎn)化為轉(zhuǎn)矩和轉(zhuǎn)速以驅(qū)動(dòng)控制對(duì)象。

伺服為國(guó)產(chǎn)化率較高環(huán)節(jié)，當(dāng)前國(guó)產(chǎn)品牌已打破外資品牌壟斷格局、處于成長(zhǎng)階段，份額持續(xù)提升。

根據(jù)MIR數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)，2017-2022年，以匯川技術(shù)、禾川技術(shù)和埃斯頓為首的國(guó)產(chǎn)企業(yè)市場(chǎng)份額從13.63%增長(zhǎng)至35.79%，份額提升明顯。

資料來(lái)源：MIR、行行查

控制器

控制器主要控制機(jī)器人在工作空間中的運(yùn)動(dòng)位置、姿態(tài)和軌跡，操作順序及動(dòng)作的時(shí)間等。

作為工業(yè)機(jī)器人三大零部件之一，是工業(yè)機(jī)器人的大腦，對(duì)機(jī)器人的性能起著決定性的影響

國(guó)內(nèi)知名的工業(yè)機(jī)器人生廠商均自主研發(fā)了自家的控制系統(tǒng)。

包括新松機(jī)器人、埃斯頓、華中數(shù)控、新時(shí)達(dá)、廣州數(shù)控、匯川技術(shù)等公司。

也誕生了一批專業(yè)的控制系統(tǒng)服務(wù)商如固高科技、英威騰、卡諾普等。

工業(yè)機(jī)器人本體

機(jī)器人本體，即機(jī)座和執(zhí)行機(jī)構(gòu)，包括手臂、腕部等，按照結(jié)構(gòu)形式，本體可以劃分為直角坐標(biāo)、球坐標(biāo)、圓柱坐標(biāo)、關(guān)節(jié)坐標(biāo)等類型。

從工業(yè)機(jī)器人本體市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)格局來(lái)看，“四大家族”FANUC(發(fā)那科)、ABB、KUKA(庫(kù)卡)、YASKAWA(安川)承襲原有機(jī)床、伺服系統(tǒng)、焊接設(shè)備技術(shù)優(yōu)勢(shì)，在機(jī)器人領(lǐng)域占據(jù)鰲頭，加上愛(ài)普生，全球市占率超50%，國(guó)內(nèi)市占率超過(guò)40%。

國(guó)內(nèi)主要的機(jī)器人企業(yè)包括埃斯頓、匯川技術(shù)、埃夫特、機(jī)器人、新時(shí)達(dá)、拓斯達(dá)、臺(tái)達(dá)、眾為興、哈工智能、卡普諾、遨博等。頭部廠商有望成為引領(lǐng)替代“四大家族”的國(guó)產(chǎn)機(jī)器人品牌。#5月財(cái)經(jīng)新勢(shì)力#

機(jī)器人是集先進(jìn)制造、大數(shù)據(jù)、人工智能為一體的核心載體。當(dāng)前，機(jī)器人行業(yè)正處于一個(gè)轉(zhuǎn)型升級(jí)的大變革時(shí)代，正由過(guò)去的傳統(tǒng)機(jī)器設(shè)備，開(kāi)始轉(zhuǎn)變?yōu)楦邆淙说闹悄?、智慧、靈活性的新型設(shè)備。

行業(yè)的長(zhǎng)期發(fā)展存在三大驅(qū)動(dòng)力：一是制造業(yè)轉(zhuǎn)型升級(jí)的“推力”；二是人力成本高企倒逼機(jī)器換人的“拉力”；三是政策扶持的“催化力”。

政策上來(lái)看，工信部等17個(gè)部門(mén)印發(fā)了《“機(jī)器人+”應(yīng)用行動(dòng)實(shí)施方案》，提出開(kāi)拓機(jī)器人的10個(gè)應(yīng)用重點(diǎn)領(lǐng)域，到2025年制造業(yè)機(jī)器人密度比2020年翻一倍，除工業(yè)機(jī)器人外，服務(wù)機(jī)器人、特種機(jī)器人的應(yīng)用場(chǎng)景也將大幅拓寬。

作為人工智能和工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的硬件設(shè)備載體，機(jī)器人有望成為AI新一輪產(chǎn)業(yè)變革大趨勢(shì)下的先行者。

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