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

中國自2013年以來一直是全球工業(yè)機器人的最大市場，年裝機量超過排名其后的日本、美國、韓國、德國之和，行業(yè)長期需求空間廣闊，處于景氣上行通道。

隨著"AI+機器人”時代來臨，工業(yè)機器人產(chǎn)業(yè)鏈有望迎來高速繁榮期。

工業(yè)機器人歷史沿革

世界上第一臺可編程機器人誕生于美國，并于1961年首次運用于工業(yè)現(xiàn)場，但當時的機器人只是用于簡單搬運和重復勞動。

70年代，日本日立開發(fā)出具備動態(tài)視覺的機器人，隨后開始搭載微處理器，并廣泛應用于工業(yè)中。

中國工業(yè)機器人的研究最早始于20世紀70年代。1979年沈陽自動化研究所率先提出研制機器人的方案，并于1982年完成了國內(nèi)第一臺示教再現(xiàn)工業(yè)機器人樣機的研制。

1985年中國第一臺水下機器人“海人一號”、第一臺6自由度關節(jié)機器人“上海一號”、第一臺弧焊機器人“華宇-I型”（HY-I型）分別完成研制，逐步解決了關鍵技術的突破、實現(xiàn)了“從無到有”的跨越。

經(jīng)過幾十年的發(fā)展，現(xiàn)代機器人已經(jīng)具備決策和運算能力，機器人發(fā)展開始進入智能時代。

工業(yè)機器人行業(yè)概覽

工業(yè)機器人面向工業(yè)領域的多關節(jié)機械手或多自由度機器人，是自動執(zhí)行工作的機械裝置，靠自身動力和控制能力來高精度地重復執(zhí)行特定工作。

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

按機械結構劃分，工業(yè)機器人可分為多關節(jié)機器人、平面多關節(jié)機器人、坐標機器人、圓柱坐標機器人、并聯(lián)機器人、工廠用物流機器人（AGV）等，其中以多關節(jié)型/平面多關節(jié)/坐標機器人為主。

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

工業(yè)機器人產(chǎn)業(yè)鏈

工業(yè)機器人及成套設備的上游包括控制器、伺服系統(tǒng)、減速機等零部件領域；中游為整機制造行業(yè)；下游則是系統(tǒng)集成環(huán)節(jié)，以自動化設備生產(chǎn)商（即系統(tǒng)集成商）為主，涵蓋焊接、機械加工、裝配、搬運、分揀、噴涂等生產(chǎn)領域。
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)機器人本體是機器人產(chǎn)業(yè)發(fā)展的基礎，而下游機器人系統(tǒng)集成則是工業(yè)機器人工程化和大規(guī)模應用的關鍵。

資料來源：行行查

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

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

減速器

減速器是工業(yè)機器人價值占比最高的核心零部件，是由多個齒輪組成的傳動零部件，利用齒輪的嚙合改變電機轉速，改變扭矩及承載能力，也可實現(xiàn)精密控制。

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

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。

國產(chǎn)諧波減速器替代趨勢相對明顯，目前已涌現(xiàn)出如綠的諧波、來福等優(yōu)質(zhì)廠商，僅綠的諧波已達到25%的市場份額。

RV減速器是由一個行星齒輪減速器的前級和一個擺線針輪減速器的后級組成。

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

其他廠商競爭較為分散，國內(nèi)廠商如雙環(huán)傳動、中大力德、南通振康等國產(chǎn)化進程較快。

其中雙環(huán)傳動新研制的大負載及高功重比的系列化減速機產(chǎn)品已成功批量應用于國內(nèi)主流機器人產(chǎn)品中，已基本實現(xiàn)機器人減速器產(chǎn)品全覆蓋。

伺服系統(tǒng)

伺服系統(tǒng)是指以位置、速度、轉矩為控制量，能夠動態(tài)跟蹤目標變化從而實現(xiàn)自動化控制的系統(tǒng)，由伺服驅(qū)動器、伺服電機、反饋裝置（編碼器）三部分組成，是工業(yè)機器人主要的動力來源。

伺服驅(qū)動主要以總線通訊形式實現(xiàn)對位置、速度和轉矩單元的控制；編碼器主要采用多圈絕對值編碼器；伺服電機是指在伺服系統(tǒng)中控制機械元件運轉的發(fā)動機，可使控制速度，位置精度非常準確，也可以將電壓信號轉化為轉矩和轉速以驅(qū)動控制對象。

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

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

資料來源：MIR、行行查

控制器

控制器主要控制機器人在工作空間中的運動位置、姿態(tài)和軌跡，操作順序及動作的時間等。

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

國內(nèi)知名的工業(yè)機器人生廠商均自主研發(fā)了自家的控制系統(tǒng)。

包括新松機器人、埃斯頓、華中數(shù)控、新時達、廣州數(shù)控、匯川技術等公司。

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

工業(yè)機器人本體

機器人本體，即機座和執(zhí)行機構，包括手臂、腕部等，按照結構形式，本體可以劃分為直角坐標、球坐標、圓柱坐標、關節(jié)坐標等類型。

從工業(yè)機器人本體市場競爭格局來看，“四大家族”FANUC(發(fā)那科)、ABB、KUKA(庫卡)、YASKAWA(安川)承襲原有機床、伺服系統(tǒng)、焊接設備技術優(yōu)勢，在機器人領域占據(jù)鰲頭，加上愛普生，全球市占率超50%，國內(nèi)市占率超過40%。

國內(nèi)主要的機器人企業(yè)包括埃斯頓、匯川技術、埃夫特、機器人、新時達、拓斯達、臺達、眾為興、哈工智能、卡普諾、遨博等。頭部廠商有望成為引領替代“四大家族”的國產(chǎn)機器人品牌。#5月財經(jīng)新勢力#

機器人是集先進制造、大數(shù)據(jù)、人工智能為一體的核心載體。當前，機器人行業(yè)正處于一個轉型升級的大變革時代，正由過去的傳統(tǒng)機器設備，開始轉變?yōu)楦邆淙说闹悄堋⒅腔?、靈活性的新型設備。

行業(yè)的長期發(fā)展存在三大驅(qū)動力：一是制造業(yè)轉型升級的“推力”；二是人力成本高企倒逼機器換人的“拉力”；三是政策扶持的“催化力”。

政策上來看，工信部等17個部門印發(fā)了《“機器人+”應用行動實施方案》，提出開拓機器人的10個應用重點領域，到2025年制造業(yè)機器人密度比2020年翻一倍，除工業(yè)機器人外，服務機器人、特種機器人的應用場景也將大幅拓寬。

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