工業機器人的開展跟使用，是我國制造業走向高端化跟智能化的重中之重。現階段我國工業機器人產業顯現“快捷生長”跟“國產替換”的兩重緊張特點。
工業機器人工業機器人是面向工業范疇的多樞紐機械手或多自由度的機械安裝，它能自動履行事情，是靠自身能源跟控制能力去實現各類功用的一種機械。它可以接管人類批示，也可以依照預先編排的程序運行，古代的工業機器人借可以依據人工智能技巧擬定的準則綱要行為。
構成布局
工業機器人由主體、驅動體系跟控制系統三個根本部門構成。主體即機座跟執行機構，包羅臂部、腕部跟手部，有的機器人另有行走機構。大多數工業機器人有3～6個運動自由度，此中腕部平常有1～3個運動自由度。驅動體系包羅動力裝置跟傳動機構，用以使執行機構發生響應的舉措。控制系統是依照輸入的順序對驅動體系跟執行機構收回指令旌旗燈號，并停止節制。
工業機器人的產業鏈
工業機器人行業上游是焦點零部件，次要的是減速機跟控制系統，那相當于機器人的“大腦”，中游是機器人本體，就是機器人的“身體”，卑鄙是體系集成商，海內企業皆集合正在這個環節上。
工業機器人上游零部件行業次要是減速機、伺服電機、變頻器、控制器等，此中減速器、伺服電機及伺服系統正在工業機器人本錢中所占比重較大，離別為39%，28%，本體制造占比為22%。雖然減速機、伺服系統正在工業機器人本錢中所占比重較大，但海內減速機、伺服電機等要害零部件開展絕對滯后，技術水平較低，產物穩定性好，與外洋產物比擬存在很多差異，招致海內工業機器人減速機、伺服電機等零部件次要依附入口，海內企業工業機器人生產成本較下，競爭力較弱。產業鏈上游的焦點零部件
伺服電機電動伺服驅動體系是工業機器人的必不可少的要害零部件，是應用各類機電發生的力矩和力，間接或直接天驅動機器人本體，以取得機器人的各類運動的執行機構，平常由伺服電機和伺服驅動器構成。除可以停止速率與轉矩節制中，伺服系統借可以停止正確、快捷、不變的地位節制。
1、工業機器人對伺服電機的要求
分揀機器人的傳感器技術1）快捷相應性，電伺服系統的靈敏性愈高，快捷相應機能愈好；2）起動轉矩慣量比大，正在驅動負載的環境下，要求機器人的伺服電機的起動轉矩年夜，轉動慣量小；3）節制特性的連續性跟直線性，跟著節制旌旗燈號的變更，機電的轉速能接連變更，有時借需轉速與節制旌旗燈號成正比或近似成正比，調速規模寬，能利用于1:1000～1:10000的調速規模。4）體積小、質量小、軸向尺寸短，以共同機器人的體形；5）能禁受住苛刻的運轉前提，可停止非常頻仍的正反向跟減減速運轉，并能正在短時間內蒙受數倍過載。交換伺服驅動器果其存在轉矩轉動慣量比高、無電刷及換向火花等優點，正在工業機器人中失掉廣泛應用。
2、伺服電機的核心技術
1）旌旗燈號接插件的可靠性。國產伺服須要繼承改善，并且接插件的小型化、高密度化也是趨向，與伺服電機本體的集成計劃是個很好的做法，現階段日系的伺服電機良多就是如許計劃的，便利裝置、調試、改換。2）編碼器的高精度。特別工業機器人上用的多圈絕對值編碼器，現階段嚴峻依附入口，是制約我國高級伺服系統開展的緊張瓶頸之一。編碼器的小型化也是伺服電機小型化繞沒有過來的核心技術。縱觀日系伺服電機產物的更迭，皆是隨同著機電磁路跟編碼器的協同開展進級。此外，海內的伺服系統的基礎性研討缺失，包羅絕對值編碼器技巧、高端機電的產業化制造技巧、生產工藝的沖破、性能指標的實用性驗證跟審核尺度的擬定等等。這些皆須要海內機器人行業的焦點零部件企業來美滿。
無序分揀機器人3、機器人伺服電機的部門企業
控制器工業機器人控制器是機器人控制系統的焦點大腦。控制器的次要使命是對機器人的正向運動學、逆向運動學求解，以實現機器人的操縱空間坐標跟樞紐空間坐標的彼此轉換，實現機器人的軌跡計劃使命，實現高速伺服插補運算、伺服運動節制。
機器人控制器由機器人控制器硬件跟機器人控制器軟件構成。機器人控制器的軟件部門是工業機器人的“心臟”，跟著科技的開展，工業機器人從下位機到上位機的應用軟件方面皆有了分歧水平的研究成果。
機器人軸數越多，對控制器機能要求也越下：機器人自由度的上下在于其可挪動的樞紐數量，樞紐數愈多，自由度越高，位移精準度也越下，其所利用的伺服電機數目便絕對較多，即越周詳的工業型機器人所用的伺服電機數目愈多。普通每臺多軸機器人由一套控制系統節制，也意味著控制器機能要求越高。
控制系統的開辟波及較多的核心技術，包羅硬件計劃，底層軟件技術，上層功用應用軟件等，跟著技巧跟使用履歷的堆集，海內企業機器人控制器產物曾經較為成熟，是機器人產物中與外洋產物差異最小的要害零部件，海內機器人控制器所采取的硬件平臺跟外洋產物比擬并不太年夜差異，差異次要正在控制算法跟二次開發平臺的易用性方面。
工業機器人控制器的部門企業
減速器工業機器人核心部件減速器是機械傳動的焦點，機器人的速率、精度皆與減速器有關，工業機器人利用的減速器次要包括：諧波減速器、RV減速器。
1、諧波齒輪減速器
諧波齒輪減速器是應用行星齒輪傳動原理開展起來的一種新型減速器，由波發生器、柔輪跟剛輪構成，依賴波發生器使柔輪發生可控彈性變形，并靠柔輪與剛輪嚙合去傳送運動跟能源。
諧波傳動存在運動精度高，傳動比年夜、質量小、體積小、較小的傳動慣量等優點。最緊張的是能正在密閉空間傳送運動，那一點是其他任何機械傳動沒法實現的。其缺陷為正在諧波齒輪傳動中柔輪每轉產生兩次橢圓變形，極易惹起資料的疲憊損壞，消耗功率年夜。同時，其惹起的扭轉變形角到達20’一30’以至更大。受軸承空隙等影響能夠惹起37～6’的回程偏差，沒有存在自鎖功用。
諧波齒輪減速器
2、RV減速器
物流分揀機器人競品RV減速器由一個行星齒輪減速機的前級跟一個擺線針輪減速機的后級構成。RV傳動是新鼓起的一種傳動，它是正在傳統針擺行星傳動的根底上開展出來的，不只克制了普通針擺傳動的缺陷，并且存在體積小、質量沉、傳動比規模年夜、壽命長、精度保持穩定、效率高、傳動安穩等一系列優點。
RV減速器有較良好的機能：①擺線針輪行星減速安裝中的傳動整機剛度下、接觸應力小，整機加工跟裝置精度容易實現高精度，那便使得擺線針輪傳動的服從很下；②行星傳動布局與松散的w輸出機構組合，使全部擺線針輪減速安裝布局非常松散，是以其布局體積小跟質量沉；③采取一齒好或少齒好傳動，擺線針輪傳動的傳動比巨細在于擺線針輪的齒數，齒數越多，傳動比越大；④擺線針輪傳動同時嚙合的齒數要比漸開線外齒傳動同時嚙合的齒數多，是以承載能力較大；⑤擺線輪跟針輪的輪齒均淬硬、精磨，比漸開線少齒好傳動中內齒輪的加工機能更好、齒面硬度更高，使用壽命更長。
RV減速器
工業機器人減速器的部門企業
產業鏈中游的本體廠商
機器人本體廠商的事情次要是出產機器人本體，擔任機器人要害零部件出產、控制算法、開辟情況計劃等事情。
工業機器人的次要國際玩家
我國工業機器人與西歐驲之間的差異仍然較著。現階段工業機器人“四大家族”為寰球次要的工業機器人供應商，占領寰球約50%的市場份額。占領了中國市場60%的份額，而海內自立品牌占比不到10%。
其他世界著名的工業機器人企業另有Kawasaki川崎重工業公司、Epson愛普生機器人公司、Staubli史陶比爾機器人、NachiFujikoshi那智機器人、Comau柯馬機器人公司、Adept愛德普機器人公司和中國的新松機器人公司。
工業機器人的產業近況從2013年起，中國接連四年成為寰球最大的工業機器人市場，據國際機器人聯合會IFR的講述，2016年，中國工業機器人銷量9萬臺，同比增加31%，約占寰球銷量的1/3。現階段，中國的機器人制造商正在擴展其正在海內市場的份額，2018年~2020年，中國機器人的年銷售量估計每一年均勻增加15%~20%。
據統計，2017年1-9月，我國工業機器人產量到達95351臺，同比增加69.4%，9月當月產量為13085臺，比上年同月增加103.2%，繼承保持高速增加態勢。
從產業鏈角度看，位于工業機器人產業鏈上的企業依次是機器人單位產物制造商、機器人體系集成商跟工業自動化集成商。此刻，西歐、日本等一些國際工業機器人公司，正在中國沒有間接供給機器人自動化體系的集成效勞，而是將機器人單體發賣給體系集成商，由體系集成商再對終端用戶。
現階段，海內的機器人企業多為體系集成商。依據國際履歷來看，海內的機器人產業開展更瀕臨于美國形式，即以體系集成商為主，單位產物外購或貼牌，為客戶供給交鑰匙工程。與單位產物的供應商比擬，體系集成商還要存在產品設計才能、名目履歷，并正在對用戶行業深刻理解的根底之上，供給可順應各類分歧應用領域的標準化、個性化成套配備。
工業機器人的大規模提高將為海內相關體系集成商帶來開展機緣。中國機器人產業化形式較可行的是從集成起步至成熟階段采取分工形式：即美國形式-德國形式。
作為中國機器人市場上的主力軍，體系集成商遍及規模較小，年產值不高，面對壯大的競爭壓力。從相關市場數據來看，現階段海內集成商范圍皆不大，銷售收入1個億以下的企業占大部分，能做到5個億的就是行業的佼佼者，10個億以上的天下規模寥寥可數。從海內機器人市場開展近況看，有兩類企業將正在將來行業年夜開展的靠山中勝出：一類是有很強技巧研發秘聞，名目經驗豐富的行業企業，另一類是正在某些行業有必然的名目履歷，擬正在自身行業推廣工業機器人的企業。
同時，產業借助本錢的力氣，企業經由過程IPO不休發展壯大，此中匯川技巧、埃斯頓等優良企業正在伺服技巧方面奔忙正在行業前列，慈星股分、新時達等正在工業機器人控制器方面較早結構，中鼎力德、雙環傳動等存在代表性的公司涉足減速機；機器人、黃河旋風、拓斯達、埃斯頓、博實股分、天奇股分等一批公司漸漸成為工業機器人集成應用領域的佼佼者。
國產分揀機器人報價只管前路艱苦，但大國突起之路上，工業機器人的入口替換已是大勢所趨。跟著技巧沖破的促進，海內漸漸涌現出一批快捷生長的制造企業，中國工業機器人產業正向中高端提議沖鋒。
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