根據(jù)應(yīng)用領(lǐng)域的不同，目前我國(guó)的機(jī)器人主要有三種，即工業(yè)機(jī)器人，服務(wù)機(jī)器人和特種機(jī)器人，本文所講的即是工業(yè)機(jī)器人。

工業(yè)機(jī)器人是面向工業(yè)領(lǐng)域的多關(guān)節(jié)機(jī)械手或多自由度的機(jī)器人。工業(yè)機(jī)器人是自動(dòng)執(zhí)行工作的機(jī)器裝置，是靠自身動(dòng)力和控制能力來實(shí)現(xiàn)各種功能的一種機(jī)器。它可以接受人類指揮，也可以按照預(yù)先編排的程序運(yùn)行，現(xiàn)代的工業(yè)機(jī)器人還可以根據(jù)人工智能技術(shù)制定的原則綱領(lǐng)行動(dòng)。

[1] 工業(yè)機(jī)器人由機(jī)械本體、驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)和控制系統(tǒng)三個(gè)基本部分組成。機(jī)械本體即機(jī)座和執(zhí)行機(jī)構(gòu)，包括臂部、腕部和手部，有的機(jī)器人還有行走機(jī)構(gòu)。大多數(shù)工業(yè)機(jī)器人有3～6個(gè)運(yùn)動(dòng)自由度，其中腕部通常有1～3個(gè)運(yùn)動(dòng)自由度；驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)包括動(dòng)力裝置和傳動(dòng)機(jī)構(gòu)，用以使執(zhí)行機(jī)構(gòu)產(chǎn)生相應(yīng)的動(dòng)作；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。

工業(yè)機(jī)器人的核心零部件是組成機(jī)器人最重要的裝置。核心零部件的品質(zhì)好壞直接影響了機(jī)器人的工作精度及穩(wěn)定性。另一方面，核心零部件占機(jī)器人總成本75%左右，直接影響了機(jī)器人的定價(jià)及競(jìng)爭(zhēng)力。

工業(yè)機(jī)器人的核心零部件為：

l 控制器 – 機(jī)器人的大腦

l 伺服系統(tǒng) – 機(jī)器人的驅(qū)動(dòng)設(shè)備

l 減速機(jī) – 高精密機(jī)械部件，直接影響機(jī)器人重復(fù)定位精度

世界各大機(jī)器人制造商都擁有自己的核心零部件技術(shù)。事實(shí)上，許多機(jī)器人制造商就是以核心零部件起家，然后再向下游發(fā)展進(jìn)入機(jī)器人行業(yè)的。在所有核心零部件里，減速機(jī)是個(gè)例外，由于加工制造精度要求高，世界主流機(jī)器人廠家基本都選擇外購(gòu)。

根據(jù)IFR最新數(shù)據(jù)，2013年中國(guó)機(jī)器人新增量為 36，500臺(tái)，首次超越其它發(fā)達(dá)國(guó)家躍居世界第一。然而，中國(guó)機(jī)器人存量還是比較少的。世界工業(yè)機(jī)器人總量已達(dá)到一百多萬臺(tái)，主要分布在日本、美國(guó)、德國(guó)等發(fā)達(dá)國(guó)家，而中國(guó)的存量?jī)H為9萬多臺(tái)。以汽車制造業(yè)為例，每萬名生產(chǎn)工人占有機(jī)器人的數(shù)量，日本為1710臺(tái)，意大利為1600臺(tái)，法國(guó)為1120臺(tái)，西班牙為950臺(tái)，美國(guó)為770臺(tái)，中國(guó)還不到90臺(tái)。如果考慮到制造業(yè)整體對(duì)機(jī)器人的需求，中國(guó)工業(yè)機(jī)器人市場(chǎng)潛力極為巨大。

隨著中國(guó)勞動(dòng)力成本上升、安全生產(chǎn)意識(shí)增強(qiáng)，特別是中國(guó)工業(yè)轉(zhuǎn)型升級(jí)的需要，中國(guó)的工業(yè)機(jī)器人在未來的5-10年還將會(huì)有大的發(fā)展。在“十二五”期間，國(guó)家863項(xiàng)目、國(guó)家支撐計(jì)劃重大項(xiàng)目、國(guó)際合作重大項(xiàng)目等多個(gè)項(xiàng)目都有涉及機(jī)器人項(xiàng)目。國(guó)內(nèi)各個(gè)地區(qū)、省市也在大力投資機(jī)器人的產(chǎn)業(yè)建設(shè)。

雖然我國(guó)機(jī)器人市場(chǎng)已成為世界第一，但是這個(gè)市場(chǎng)卻被國(guó)外產(chǎn)品把持著.從中國(guó)市場(chǎng)的銷售情況來看，跨國(guó)公司的品牌尚為絕對(duì)優(yōu)勢(shì)。中國(guó)機(jī)器人產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟數(shù)據(jù)表明，2013年外資品牌的機(jī)器人銷售量為2.7萬臺(tái)，占總銷售量的74%。號(hào)稱國(guó)際機(jī)器人“四大家族”的發(fā)那科、ABB、庫(kù)卡、安川這四大集團(tuán)已全部進(jìn)駐中國(guó)，不斷在中國(guó)投資建廠、擴(kuò)大規(guī)模，在中國(guó)市場(chǎng)的覆蓋率很高。相比之下，國(guó)產(chǎn)品牌尚處于成長(zhǎng)階段，數(shù)據(jù)表明，2013年中國(guó)機(jī)器人銷售9700臺(tái)，占比僅為26%，這其中絕大多數(shù)還是技術(shù)相對(duì)簡(jiǎn)單的直角坐標(biāo)系機(jī)器人。

國(guó)外巨頭把持七成以上市場(chǎng)份額的情況并不是毫無來由的。它們?cè)诠I(yè)機(jī)器人行業(yè)擁有40年以上的豐富經(jīng)驗(yàn)，與此同時(shí)，作為典型的資金技術(shù)密集行業(yè)，國(guó)外企業(yè)的規(guī)模效應(yīng)也必然帶來效率。并且，國(guó)內(nèi)企業(yè)在主機(jī)成本和可靠性品質(zhì)上也不如國(guó)外品牌。以MTBF（平均無故障時(shí)間）為例，國(guó)內(nèi)產(chǎn)品平均在8000小時(shí)，而國(guó)外同類產(chǎn)品可達(dá)數(shù)萬小時(shí)，國(guó)外機(jī)器人巨頭在零部件、集成商及工藝上的努力是長(zhǎng)期的，必然相對(duì)國(guó)內(nèi)企業(yè)有巨大的優(yōu)勢(shì)。

中國(guó)工業(yè)機(jī)器人企業(yè)目前處于發(fā)展的起步階段。其中，沈陽(yáng)新松機(jī)器人、廣州數(shù)控、南京埃斯頓、安徽埃夫特，是中國(guó)機(jī)器人生產(chǎn)企業(yè)的第一梯隊(duì)，也被稱為國(guó)產(chǎn)四大機(jī)器人生產(chǎn)商。這四大機(jī)器人企業(yè)的營(yíng)銷模式都是走系統(tǒng)集成商和OEM的銷售方式。

沈陽(yáng)新松機(jī)器人,A股上市公司，規(guī)模比另外3家都要大，業(yè)務(wù)模式也和其它三家差別很大。 新松是沈陽(yáng)自動(dòng)化研究所旗下的公司。由于它的國(guó)企背景，承接很多國(guó)家和軍方項(xiàng)目，也經(jīng)常被中央電視臺(tái)報(bào)道。新松的主要業(yè)務(wù)是系統(tǒng)集成，它也代理不少其它品牌的機(jī)器人，如ABB和KUKA等。新松也擁有自主研發(fā)的機(jī)器人，銷售最多的是AGV物流小車機(jī)器人。

廣州數(shù)控和南京埃斯頓都是機(jī)器人本體制造商。他們的背景很相似，都是以機(jī)床數(shù)控系統(tǒng)起家，然后向下游拓展，進(jìn)入了伺服電機(jī)和機(jī)器人領(lǐng)域。廣數(shù)的伺服主要應(yīng)用與切削機(jī)床，而埃斯頓的伺服屬于通用伺服，應(yīng)用于多種行業(yè)。根據(jù)2013年工控網(wǎng)的伺服行業(yè)報(bào)告，埃斯頓的通用伺服在國(guó)產(chǎn)伺服里銷量排行第一。這兩家公司還都擁有自主研發(fā)的機(jī)器人控制器，他們?cè)诎l(fā)展歷程上與世界四大家族里的發(fā)那科和安川很接近。

安徽埃夫特是奇瑞汽車和蕪湖市政府聯(lián)合組建的公司。埃夫特沒有自主研發(fā)的核心零部件，所有部件全部外購(gòu)，再在安徽蕪湖的工廠進(jìn)行組裝。埃夫特比較注重和集成商之間的合作，之前與上市公司慈星股份建立的戰(zhàn)略合作關(guān)系。

現(xiàn)階段國(guó)內(nèi)機(jī)器人廠商在高端領(lǐng)域不能直接與國(guó)外企業(yè)競(jìng)爭(zhēng)。而在中低端領(lǐng)域，最終用戶對(duì)機(jī)器人的性價(jià)比要求極高，這就要求國(guó)產(chǎn)機(jī)器人在成本和性能方面有很好的把握。這時(shí)，占據(jù)機(jī)器人75%成本的核心零部件就顯得格外突出。換句話說，核心零部件的突破對(duì)國(guó)產(chǎn)機(jī)器人能否在機(jī)器人舞臺(tái)占據(jù)一席之地至關(guān)重要。

專家們認(rèn)為，短時(shí)間內(nèi)最難突破的核心零部件為減速機(jī)。減速機(jī)占機(jī)器人成本的20%-25%，是一種精密的機(jī)械傳動(dòng)部件，是機(jī)器人必不可少的功能部件。但在世界機(jī)器人四大家族中，僅僅安川使用部分自制的減速機(jī)。其它三大家仍堅(jiān)持使用納博等專業(yè)減速機(jī)廠家生產(chǎn)的減速機(jī)產(chǎn)品?？梢?，生產(chǎn)減速機(jī)的難度之高。國(guó)內(nèi)中低端應(yīng)用，雖然在意成本，但對(duì)品質(zhì)的要求并不低。截至2014年，除了廣州數(shù)控以外，南京埃斯頓和安徽埃夫特等國(guó)產(chǎn)機(jī)器人企業(yè)均選擇外購(gòu)減速機(jī)以確保機(jī)器人的精度和穩(wěn)定性。

伺服電機(jī)，作為機(jī)器人的核心零部件之一，能夠使機(jī)器人跟隨外部指令進(jìn)行人們所期望的運(yùn)動(dòng)。國(guó)產(chǎn)伺服電機(jī)應(yīng)用到機(jī)器人上最大的挑戰(zhàn)就是缺乏頂層設(shè)計(jì)，即做伺服的企業(yè)對(duì)機(jī)器人不了解，而做機(jī)器人的企業(yè)對(duì)伺服也不了解，導(dǎo)致機(jī)器人無法形成一套完整設(shè)計(jì)方案。截止至2014年，在國(guó)產(chǎn)機(jī)器人伺服領(lǐng)域，南京埃斯頓是國(guó)內(nèi)少有的兼具機(jī)器人知識(shí)和伺服經(jīng)驗(yàn)的優(yōu)質(zhì)企業(yè)。以廣州數(shù)控，華中數(shù)控為代表的國(guó)產(chǎn)企業(yè)雖有自主伺服產(chǎn)品，但主要應(yīng)用在機(jī)床領(lǐng)域，缺乏通用伺服領(lǐng)域的知識(shí)。南京埃斯頓已經(jīng)在通用伺服領(lǐng)域有10年的積累，并獲得科技部863項(xiàng)目支持，成功研發(fā)出了機(jī)器人專用伺服驅(qū)動(dòng)器和電機(jī)，在伺服核心部件領(lǐng)域已經(jīng)先拔頭籌。

在控制器方面，廣州數(shù)控和南京埃斯頓等企業(yè)都相應(yīng)推出了自主研發(fā)的控制系統(tǒng)。經(jīng)過多年積累，國(guó)內(nèi)機(jī)器人控制器所采用的硬件平臺(tái)和國(guó)外產(chǎn)品并沒有太大差距，差距主要體現(xiàn)在控制算法，仿真與離線編程和應(yīng)用軟件包上。據(jù)埃斯頓機(jī)器人的吳蔚副總經(jīng)理介紹，埃斯頓機(jī)器人在2011年引入了一個(gè)加拿大機(jī)器人團(tuán)隊(duì)成功開發(fā)了機(jī)器人控制器及核心算法。埃斯頓公司除核心算法外，還已經(jīng)擁有了完整的焊接和碼垛軟件包和離線編程與仿真的能力，可為多種行業(yè)的客戶提供高品質(zhì)的產(chǎn)品和服務(wù)。

巨大的市場(chǎng)需求和復(fù)雜的競(jìng)爭(zhēng)環(huán)境給我國(guó)的機(jī)器人產(chǎn)業(yè)帶來了前所未有的機(jī)遇和挑戰(zhàn)。要想讓“中國(guó)制造”的機(jī)器人走的更快更遠(yuǎn)，核心零部件的突破是關(guān)鍵。擁有自主核心零部件的企業(yè)在產(chǎn)品研發(fā)，服務(wù)的及時(shí)性與成本，以及備件價(jià)格上都將具備很大的優(yōu)勢(shì)。在政策扶持和市場(chǎng)需求強(qiáng)勁的大背景下，中國(guó)機(jī)器人產(chǎn)業(yè)一片光明。在機(jī)器人企業(yè)，最終用戶，以及政府的共同努力下，中國(guó)機(jī)器人事業(yè)必將攀上世界之巔。