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短期工業(yè)機(jī)器人技術(shù)指導(dǎo)

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

減速器用于提高和確保機(jī)器人的工作精度；

伺服電機(jī)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(dòng)系統(tǒng)和執(zhí)行機(jī)構(gòu)發(fā)出指令信號(hào)，并進(jìn)行控制。

本體是機(jī)器人外面.直接的機(jī)械結(jié)構(gòu)。

1.減速器

減速器是一種動(dòng)力傳達(dá)機(jī)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(lèi)制品，其功能均在于“降低動(dòng)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(jī)器人領(lǐng)域的減速機(jī)主要有兩種，一種是RV減速機(jī)，另一種是諧波減速機(jī)。在關(guān)節(jié)型機(jī)器人中，由于RV減速機(jī)具有更高的剛度和回轉(zhuǎn)精度，一般將RV減速機(jī)放置在機(jī)座、大臂、肩部等重負(fù)載的位置，價(jià)格也較高，而將諧波減速機(jī)放置在小臂、腕部或手部。另外一種行星減速機(jī)主要應(yīng)用于簡(jiǎn)單機(jī)器人。占據(jù)60%機(jī)器人市場(chǎng)份額的發(fā)那科、ABB、安川電機(jī)、庫(kù)卡四大家族都是向納博特斯克和哈默納科采購(gòu)，因而短期博特斯克和哈默納科主導(dǎo)市場(chǎng)的格局仍難以改變，其余市場(chǎng)被住友、SEJINIGB、SPINEA等占據(jù)。近年來(lái)盡管與日本產(chǎn)品在輸入轉(zhuǎn)速、傳動(dòng)精度、傳動(dòng)效率等方面存在較大差距，積極介入的國(guó)內(nèi)減速機(jī)廠(chǎng)商并逐步形成了自己的產(chǎn)品系列，并實(shí)現(xiàn)批量生產(chǎn)，如蘇州綠的諧波傳動(dòng)科技的諧波減速機(jī)，南通振康的RV減速機(jī)。

2.伺服電機(jī)

伺服技術(shù)是工業(yè)機(jī)器人的關(guān)鍵技術(shù)，在機(jī)器認(rèn)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(jī)，二是控制器。

（1）伺服電機(jī)主要用于驅(qū)動(dòng)機(jī)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(dòng)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(duì)其內(nèi)部參數(shù)進(jìn)行人工設(shè)定而實(shí)現(xiàn)對(duì)機(jī)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(guó)外伺服企業(yè)在中國(guó)的市場(chǎng)占有率達(dá)80%，其中日本品牌占比為50%，其..品牌包括松下、三菱電機(jī)、安川、三洋、富士等，產(chǎn)品特點(diǎn)是：技術(shù)和性能水平比較符合中國(guó)用戶(hù)的需求；歐美品牌占比30%，美國(guó)以羅克韋爾、丹納赫、帕光等聞名，而德國(guó)則擁有西門(mén)子、倫茨、博世力士樂(lè)、施耐德等品牌。國(guó)產(chǎn)品牌占據(jù)了20%的市場(chǎng)，其中內(nèi)地品牌和臺(tái)灣品牌分別占據(jù)10%的市場(chǎng)，中國(guó)臺(tái)灣以東元和臺(tái)達(dá)為代表，其技術(shù)水準(zhǔn)和價(jià)格水平居于進(jìn)口中端產(chǎn)品和內(nèi)地品牌之間；中國(guó)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(jī)器人控制系統(tǒng)是機(jī)器人的重要組成部分，用于對(duì)操作機(jī)的控制，以完成特定的工作任務(wù)。

機(jī)器人控制器包含運(yùn)動(dòng)控制卡、示教盒和主計(jì)算機(jī)模塊。運(yùn)動(dòng)控制卡是控制器的底層結(jié)構(gòu)，有時(shí)也可以作為簡(jiǎn)單控制器。其產(chǎn)品和研究主要集中于美國(guó)和日本，并有成熟的產(chǎn)品；示教盒是機(jī)器人控制系統(tǒng)的重要組成部分，操作者通過(guò)示教盒進(jìn)行手動(dòng)示教，控制機(jī)器人達(dá)到不同位姿，并記錄各個(gè)位姿坐標(biāo)；主計(jì)算機(jī)模塊是整個(gè)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(fù)責(zé)控制器內(nèi)部及外圍設(shè)備的信號(hào)交換和處理。

國(guó)外系統(tǒng)集成商因?yàn)閷?zhuān)注于機(jī)器人普及率高，國(guó)外大型系統(tǒng)集成商通常是在某種工藝?yán)锩婢哂泻軓?qiáng)的競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)。與國(guó)內(nèi)本體廠(chǎng)商面對(duì)國(guó)外企業(yè)強(qiáng)大的競(jìng)爭(zhēng)不同，國(guó)內(nèi)系統(tǒng)集成商卻擁有本土的許多比較優(yōu)勢(shì)，包括渠道優(yōu)勢(shì)、價(jià)格優(yōu)勢(shì)、工程師紅利等。系統(tǒng)集成項(xiàng)目是非標(biāo)準(zhǔn)化的，每個(gè)項(xiàng)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(guò)并購(gòu)的方式擴(kuò)張規(guī)模。按工業(yè)機(jī)器人的需求及更新市場(chǎng)規(guī)模測(cè)算，2020年我國(guó)工業(yè)機(jī)器人控制器的市場(chǎng)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(jī)器人領(lǐng)域，在其它高端設(shè)備上的應(yīng)用也非常普遍。機(jī)器人控制器的主要供應(yīng)商主要包括包括國(guó)外的幾大主機(jī)廠(chǎng)商和國(guó)內(nèi)的眾為興、固高科技等企業(yè)。目前國(guó)內(nèi)企業(yè)開(kāi)發(fā)的控制器可滿(mǎn)足基本功能需求。從目前的技術(shù)來(lái)看，機(jī)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(guó)內(nèi)企業(yè)開(kāi)發(fā)的工業(yè)機(jī)器人控制器產(chǎn)品已經(jīng)可以滿(mǎn)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(guó)外的機(jī)器人四大巨頭中，除了安川電機(jī)的機(jī)器人控制器屬于外購(gòu)，其它三家企業(yè)均采用自制的控制器。

4.本體

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

國(guó)外的機(jī)器人本體企業(yè)憑借長(zhǎng)時(shí)間的技術(shù)和經(jīng)驗(yàn)積累，在技術(shù)上明顯強(qiáng)于國(guó)內(nèi)機(jī)器人本體，因此，當(dāng)前，國(guó)外的機(jī)器人本體廠(chǎng)商占據(jù)了我國(guó)機(jī)器人市場(chǎng)約90%的份額。