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短期工業(yè)機器人技術(shù)指導(dǎo)

工業(yè)機器人主要由四大部分構(gòu)成：精密減速器、伺服電機、控制系統(tǒng)與本體。下圖中百分比是各部分整個機器人的成本比例，可以很輕易看出減速器和機器人本體占機器人的成本比重是很大的。

減速器用于提高和確保機器人的工作精度；

伺服電機主要用于反饋和修正位置、速度等參數(shù)；

控制系統(tǒng)是按照輸入的程序?qū)︱?qū)動系統(tǒng)和執(zhí)行機構(gòu)發(fā)出指令信號，并進行控制。

本體是機器人外面.直接的機械結(jié)構(gòu)。

1.減速器

減速器是一種動力傳達機構(gòu)，以齒輪為核心，由皮帶輪、傳送帶、鏈齒軌、鏈條組合出各類制品，其功能均在于“降低動力旋轉(zhuǎn)速度，輸出與減速比相配的扭矩（力）”，即“降低速度，將較小的力轉(zhuǎn)換為較大的力”。

目前應(yīng)用于機器人領(lǐng)域的減速機主要有兩種，一種是RV減速機，另一種是諧波減速機。在關(guān)節(jié)型機器人中，由于RV減速機具有更高的剛度和回轉(zhuǎn)精度，一般將RV減速機放置在機座、大臂、肩部等重負載的位置，價格也較高，而將諧波減速機放置在小臂、腕部或手部。另外一種行星減速機主要應(yīng)用于簡單機器人。占據(jù)60%機器人市場份額的發(fā)那科、ABB、安川電機、庫卡四大家族都是向納博特斯克和哈默納科采購，因而短期博特斯克和哈默納科主導(dǎo)市場的格局仍難以改變，其余市場被住友、SEJINIGB、SPINEA等占據(jù)。近年來盡管與日本產(chǎn)品在輸入轉(zhuǎn)速、傳動精度、傳動效率等方面存在較大差距，積極介入的國內(nèi)減速機廠商并逐步形成了自己的產(chǎn)品系列，并實現(xiàn)批量生產(chǎn)，如蘇州綠的諧波傳動科技的諧波減速機，南通振康的RV減速機。

2.伺服電機

伺服技術(shù)是工業(yè)機器人的關(guān)鍵技術(shù)，在機器認成本組成里僅次于減速器。

伺服系統(tǒng)主要分為兩部分，一是伺服電機，二是控制器。

（1）伺服電機主要用于驅(qū)動機器人的關(guān)節(jié)，要求具備.大功率質(zhì)量比和扭矩慣量比、高啟動轉(zhuǎn)矩、低慣量和較寬廣且平滑的調(diào)速范圍；

（2）控制器可對其內(nèi)部參數(shù)進行人工設(shè)定而實現(xiàn)對機器人的位置控制、速度控制和轉(zhuǎn)矩控制等多種功能。

目前，國外伺服企業(yè)在中國的市場占有率達80%，其中日本品牌占比為50%，其..品牌包括松下、三菱電機、安川、三洋、富士等，產(chǎn)品特點是：技術(shù)和性能水平比較符合中國用戶的需求；歐美品牌占比30%，美國以羅克韋爾、丹納赫、帕光等聞名，而德國則擁有西門子、倫茨、博世力士樂、施耐德等品牌。國產(chǎn)品牌占據(jù)了20%的市場，其中內(nèi)地品牌和臺灣品牌分別占據(jù)10%的市場，中國臺灣以東元和臺達為代表，其技術(shù)水準和價格水平居于進口中端產(chǎn)品和內(nèi)地品牌之間；中國內(nèi)地的品牌主要有華中數(shù)控、廣數(shù)等。

3.控制系統(tǒng)

機器人控制系統(tǒng)是機器人的重要組成部分，用于對操作機的控制，以完成特定的工作任務(wù)。

機器人控制器包含運動控制卡、示教盒和主計算機模塊。運動控制卡是控制器的底層結(jié)構(gòu)，有時也可以作為簡單控制器。其產(chǎn)品和研究主要集中于美國和日本，并有成熟的產(chǎn)品；示教盒是機器人控制系統(tǒng)的重要組成部分，操作者通過示教盒進行手動示教，控制機器人達到不同位姿，并記錄各個位姿坐標；主計算機模塊是整個控制系統(tǒng)的中樞部分，主要包括主板、CPU、FROM/SRAM組件及伺服卡，負責控制器內(nèi)部及外圍設(shè)備的信號交換和處理。

國外系統(tǒng)集成商因為專注于機器人普及率高，國外大型系統(tǒng)集成商通常是在某種工藝里面具有很強的競爭優(yōu)勢。與國內(nèi)本體廠商面對國外企業(yè)強大的競爭不同，國內(nèi)系統(tǒng)集成商卻擁有本土的許多比較優(yōu)勢，包括渠道優(yōu)勢、價格優(yōu)勢、工程師紅利等。系統(tǒng)集成項目是非標準化的，每個項目都不一樣，不能....復(fù)制，所以比較難上規(guī)模。因此，系統(tǒng)集成商很難通過并購的方式擴張規(guī)模。按工業(yè)機器人的需求及更新市場規(guī)模測算，2020年我國工業(yè)機器人控制器的市場需求33億元左右。此外，控制器的使用不僅僅局限在工業(yè)機器人領(lǐng)域，在其它高端設(shè)備上的應(yīng)用也非常普遍。機器人控制器的主要供應(yīng)商主要包括包括國外的幾大主機廠商和國內(nèi)的眾為興、固高科技等企業(yè)。目前國內(nèi)企業(yè)開發(fā)的控制器可滿足基本功能需求。從目前的技術(shù)來看，機器人的核心部件中控制器偏軟件（其軟件成本占比約40%）.易突破，目前國內(nèi)企業(yè)開發(fā)的工業(yè)機器人控制器產(chǎn)品已經(jīng)可以滿足大部分功能需求，固高科技在PC based控制器領(lǐng)域市占率接近50%。國外的機器人四大巨頭中，除了安川電機的機器人控制器屬于外購，其它三家企業(yè)均采用自制的控制器。

4.本體

機器人本體作為機器人行業(yè).為直接的表現(xiàn)者，關(guān)系到機器人的終端應(yīng)用市場。

國外的機器人本體企業(yè)憑借長時間的技術(shù)和經(jīng)驗積累，在技術(shù)上明顯強于國內(nèi)機器人本體，因此，當前，國外的機器人本體廠商占據(jù)了我國機器人市場約90%的份額。