发展工业机器人必须突破机器人核心零部件技术难题

中国工业机器人市场被国际巨头占据，其中很重要的原因就是减速器、 伺服电机、 控制器等核心零部件大多依靠进口，从而使得国产品牌机器人成本相比国外品牌机器人并无多大优势。

国产机器人游走中低端

自2013年以来，我国已成为全球最大的机器人消费国，连续3年稳居世界工业机器人市场头把交椅；与此同时，国产工业机器人产量也呈现出爆发式增长的趋势。各地推动机器换人和自动化技术改造给工业机器人产业带来了巨大市场，但是国产机器人关键零部件一直“受制于人”的现象却始终没有太大的突破。

业内将整个机器人产业链分成上中下三个层次：上游是核心零部件，主要是减速机和控制系统，这相当于机器人的“大脑”；中游是机器人本体，即机器人的“身体”；下游则是系统集成商，依赖上游和中游的核心设备做集成品。

不仅高中端核心零部件依赖进口，工业机器人产业全球重要专利申请人中也不见中国本土企业的身影。据了解，日本的安川电机公司和发那科公司分别以5823项4512项专利申请位居全球前两位，ABB有2231项、三星2016项、日立1907项。这也进一步验证了中国工业机器人目前产能相对偏中低端。对中国工业机器人产业而言，还需在技术和产品上优化升级。若想要在核心零部件方面要想从本质上获得突破，都需要付出更多的耐心和投入，尤其是减速机，期待越大，压力越大，同时前景也可观。

可喜的是，随着高新技术产业的蓬勃兴起，我国的机器厂商逐渐意识到工业机器人减速机在机器人主机里的重要性和必要性，期望打破国外RV减速机的垄断，降低机器人主机成本，找到国产机器人的出路。

对于我国机器人关键零部件生产企业来说，还有一大利好消息。工业和信息化部副部长辛国斌表示，将进一步整合产业创新资源，推动建立机器人创新中心，重点支持关键零部件质量及可靠性能的提升，同时开展机器人试点示范、推广应用和人才培育。另外，不少地方政府对实施机器换人和智能装备升级都给予财政资金补贴。此举可在一定程度上降低企业升级的高成本，推动机器人产业发展步伐。

控制器、伺服电机和减速器

工业机器人三大核心零部件控制器、伺服电机、减速机是制约中国机器人产业的主要瓶颈，占到机器人成本的70%。

• 控制器
  

控制器国内外差距最小。控制器是机器人的大脑，发布和传递动作指令。包括硬件和软件两部分：硬件就是工业控制板卡，包括一些主控单元、信号处理部分等电路，国产品牌已经掌握；软件部分主要是控制算法、二次开发等，国产品牌在稳定性、响应速度、易用性等还有差距。

控制器的问题在于，由于其“神经中枢”的地位和门槛相对较低，成熟机器人厂商一般自行开发控制器，以保证稳定性和维护技术体系。因此控制器的市场份额基本跟机器人本体一致。国际上也有KEBA、倍福、贝加莱这样提供控制器底层平台的厂商。因此在当前环境下国内专业研发控制器的企业会比较艰难。

控制器的机会在于标准化和开放性。现有的机器人控制器封闭构造，带来开放性差、软件独立性差、容错性差、扩展性差、缺乏网络功能等缺点，已不能适应智能化和柔性化要求。开发模块化、标准化机器人控制器，各个层次对用户开放是机器人控制器的一个发展方向。我国863计划也已经立项。机器人接口统一是大趋势，未来可能会出现提供控制器模块的平台型企业。

• 伺服电机
  

伺服电机竞争激烈，外资掌握话语权。伺服电机在机器人中用作执行单元，是影响机器人工作性能的主要因素。伺服电机主要分为步进、交流和直流，机器人行业应用最多的是交流伺服，约占65%伺服电机与控制器关联紧密。

伺服系统外资企业占据绝对优势。日系品牌凭借良好的产品性能与极具竞争力的价格垄断了中小型OEM(设备制造业)市场。2014年，伺服系统市场TOP15厂商中，前三名均为日系品牌，总份额达到45%。西门子、博世、施耐德等欧系品牌占据高端，整体市场份额在30%左右。国内企业整体份额低于10%左右。

我国伺服系统自主配套能力已现雏形。较大规模的伺服品牌有20余家。国产产品功率范围多在22KW以内，技术路线上与日系产品接近。从市场规模来看，2014年伺服电机在所有应用行业规模68亿人民币，增速为8.3%；其中机器人增速高达50%，迅速成长为伺服系统应用中排名第六的行业，以4.2亿的业绩，占市场份额6.2%。

控制器和伺服系统关联紧密，用户选择的排序分别是可靠稳定性、价格、服务，从服务和性价比入手是国内企业突破的方向。但这需要对运动控制领域长期深入的研究，大量资金投入和长时间的市场验证，对技术、资金、人才要求都较高，国内上市公司如新松、新时达、汇川技术、广州数控、埃斯顿等具备类似的条件。

• 减速机
  

机器人减速机市场高度垄断，普及期国产减速机无法实现全面进口替代。减速机用来精确控制机器人动作，传输更大的力矩。分为两种，安装在机座、大臂、肩膀等重负载位置的RV减速机和安装在小臂、腕部或手部等轻负载位置的谐波减速机。RV减速机被日本纳博特斯克垄断，谐波减速机日本哈默纳科占绝对优势。

• 谐波减速机结构相对简单，仅有三个基本零部件，加上哈默纳科的专利早已到期，国产谐波减速机跟国外相比差距不算大。无锡绿的的谐波减速机已经在国产机器人上面有广泛应用。
  

• RV减速机核心难点在于基础工业和工艺。RV减速机是纯机械的精密部件，材料、热处理工艺和高精度加工机床缺一不可。我国在这几个方面长期落后，并非单靠某个企业所能解决。要将200多个零部件组合在一起，精度要求苛刻，零部件之间的公差匹配需要多年经验积累。
  

• 国内的秦川、双环转动、绿的、来福、谐波传动等，在近些年在研发技术已取得一定的自主研发的创新成绩，但性能攻坚依然任重道远。国际上，目前日系减速器的知名度最高，除却排名分列一二的哈默纳科和纳博特斯克外，还有住友、新宝等品牌同样颇受欢迎。在国内，也有绿的、来福、力克精密、秦川机床、南通振康、恒丰泰、双环传动等厂家。不过，目前国内的减速器产品和进口货相比还有一定的差距。虽然近几年我国制造业企业的实力普遍在上升，减速器生产厂家已经可以购买哈默纳科、纳博特斯克使用的高端加工设备，但业内人士表示，在设计、材料、热处理、加工工艺等方面，国内厂家还存在不足。

  南京斯瑞恩机电总经理侯松川曾表示，谐波减速器的钢齿轮加工工艺，哈默纳科已经做到了一分钟(加工)两个工件，国内目前很多还在采用传统的插齿工艺，慢丝工艺；RV减速器摆线的加工，纳博特斯克使用了最新的成形磨和展成法，每分钟可以加工两至三件产品，而国内的效率还非常低，不具备量产的条件。但即便如此，国产减速器领域依旧存在着一批追赶者。

综上，我国工业机器人的三大核心零部件要想从本质上获得突破，都需要付出更多的耐心和投入，尤其是减速机，期待越大，压力越大，同时前景也可观。同时我国的工业机器人技术人才也很稀缺。

国产机器人企业

在国内机器人技术的自主研发方面,我国还需加大对关键技术的投入和研发。

• 广州数控机器人策略。广州数控的策略是组建自己的系统集成团队,直面应用企业,以此寻求市场突破。此举,一方面利于解决系统集成商从惯性上青睐外资品牌、不愿尝试国产机器人的问题;另一方面,接通机器人企业和应用企业的沟通桥梁,利于调整机器人研发生产。
  

• 埃斯顿公司是为数不多的具有控制器、交流伺服、减速器等机器人核心零部件自主知识产权的国产厂商，生产的各类核心部件产品广泛应用在自动化控制领域，市占率在国产品牌中均名列前茅。“经过多年的研发和投入，公司的工业机器人及智能制造系统产品在焊接、码垛、上下料、折弯等领域具有明显的优势。部分产品如折弯机器人及其工作单元，技术已达到国际领先水平。”埃斯顿董事长吴波说。
  

• 新时达在机器人本体的控制与驱动技术上具有自主知识产权，自主研发了六自由度工业机器人、SCARA、网络型伺服系统等创新产品。公司董事长纪翌介绍，公司的SCARA机器人对标的是国际品牌，自产的机器人本体今年上半年销售数量已突破千台，确立了在国内机器人与运动控制行业的技术领先地位。“目前核心零部件的关键技术正在取得重大突破，部分实现了小批量的行业应用，减轻产业核心零部件的对外依赖性。”国内某减速器厂家负责人表示，这既能降低国产机器人的成本，也将打破国外品牌的制约。
  

• 新时达发行可转债成功募集资金8.8亿元。“从未来发展趋势看，公司机器人产品产能不足，可转债募投项目之一就是为了解决公司机器人产品产能不足的问题。”公司有关负责人表示。不少机器人企业借助资本市场构建了完整的产业链布局。今年6月，新时达以4.05亿元收购了以研发、制造及销售伺服驱动器及其他运动控制系统产品起家的之山智控，贯通了智能制造装备领域控制层、驱动层、执行层、设备层、工程应用等各个物理层，打造“核心部件—本体—应用—信息化”的完整产业链发展格局。
  

• 埃斯顿2016年通过定增融资9.5亿元，用于机器人智能制造系统研发和产业化、机器人智能化工厂升级改造等项目。“目前公司机器人本体产能大约在2000套/年，在手订单充足，但出现产能紧张的情况。公司已为快速扩张的市场做好了产能准备，正在建设中的180亩工业机器人和智能制造产业园产能规划为15000套机器人。”埃斯顿董事长吴波介绍。在提升产能的同时，埃斯顿今年完成了全资收购英国TRIO、控股德国M.A.i.、参股美国BARRETT公司等多项海外投资并购，提前布局行业前沿技术，并开发了基于TRIO控制器+ESTUN伺服系统的运动控制完整解决方案。
  

• 此外，科大智能去年相继收购了永乾机电、华晓精密及冠致自动化，完成了“智能移载机械臂(手)—AGV(脚)—柔性生产线(身)”于一体的完整产业链布局。
  

近两年，工业机器人下游需求火爆，本体生产制造商规模日益增大，带动了国产核心零部件厂商的发展，不过，多位业内人士指出，零部件国产替代面临的问题一方面是市场占有率较低，另一方面则是质量可靠性与稳定性仍有待提高。

一位大型上市公司高管表示，公司目前给高端客户设计的完整解决方案中，采购的工业机器人核心零部件主要来自外资企业。“我们无法承受自身产品方案与采购的国产产品之间质量和性能问题叠加可能引发的风险。除非客户明确要求国产化，在核心零部件上我们仍倾向于采购外资企业产品。”

不过，该人士表示，国产工业机器人产品具有较高的价格优势，应用于中低端制造业领域的规模越来越大。“国内庞大的中低端制造业市场规模为国产工业机器人发展提供了机遇。加上高端领域局面逐渐打开，未来中国工业机器人产业将继续保持高速增长。”

国产减速机公司：

• 渭河工模具
  

陕西渭河工模具有限公司是陕西省机器人减速器工程中心，国家机器人减速器智能制造车间建设示范项目以及中国机器人产业联盟成员单位。由于该企业曾为军工企业，因此很长时间没有进入大众视野，近两年才开始进入民用市场。据介绍，渭河工模具的机器人减速器产品为RV减速器。

• 格力智能装备技术研究院
  

珠海格力智能装备有限公司是格力电器旗下的全资子公司，成立于2015年9月，是一家集研发、生产、销售、服务于一体的智能装备生产企业。目前，格力智能装备的产品覆盖了伺服机械手、工业机器人、智能仓储装备、智能检测、换热器专用机床设备、无人自动化生产线体、数控机床等10多个领域，超百种规格产品。其研发的RV减速器也多次在各大展会中展出。

• 大族电机
  

大族精密传动谐波减速器团队以理论计算及有限元分析为基础，结合尖端的检测系统获取海量的测试数据利用多目标回归优化手段，成功突破双圆弧的非标设计难点，研发出具有突破性的谐波减速产品。

• 台邦
  

台邦电机工业有限公司来自台湾，其在大陆建立的销售一部是一家集精密齿轮传动系列产品研发、生产、销售一体化的专业厂家。目前主营产品有：感应电机、可逆电机、剎车电机、剎车调速电机、力矩电机、直流电机、蜗轮蜗杆电机等。

据了解，渭河此前生产精密齿轮，具备较强的研发实力；而格力、大族、台邦拥有雄厚的资金实力和大规模生产的能力，时机成熟就可以大批量生产，对于国产减速器行业来说都是不可多得的生力军。

正因有如此多的新兴力量加入，才使得国产减速器未来的发展更加值得期待。即使现阶段国产产品还存在诸多不足，但业内人士普遍认为在2至3年内，国产减速器就可以完全达到日系产品的水平。

看到这个问题，不出来吼一嗓子，对不起自己。更对比起整天苦逼在一线的工人。

要上就上最猛的料。

别在说，中国只有组装，啥都没有，国外就是强。

1、在中国境内有哪些机器人品牌？

下面列了一大部分。另外有一部分没有列，例如三菱，东芝，电装等等。

真的是四大家族都是使用自己的部件吗？

扯淡的，四大家族没有一家，是核心部件全部是自己的。

1、控制系统：

（1）库卡，发那科，ABB，安川都是自己的控制系统。这点无需置疑。

国内的厂商：

2、伺服电机

我曾经不止一次的讲过，不少媒体，券商在不停的说国产机器人伺服电机有短板。那是一位国产机器人伺服电机，基本上都是自己做机器人，做的好的，极少有几家对外卖。

另外，外资品牌也不是全部用自己的伺服电机。你们所熟知的四大家族就有两家不是自己的电机。而且他们压根也没有想法做伺服电机。

机器人用谁家的电机，并非是行业秘密，使用机器人的，基本都会知道机器人用的电机品牌。

国产机器人伺服电机应用已经非常成熟，并且有不少家都在向外推广。

国产伺服电机龙头的两家家：埃斯顿，汇川都有自己的机器人。同时也在将机器人伺服向其他国产品牌推广。

3、减速机

说道减速机，我就来气。不要听媒体到哪里都在bb，我们造不出来减速机，我们的减速机不行。（实话说，国产减速机要比国产减速机性能要差一些，但经过媒体一放大，所有人都觉得用国产减速机造出来的机器人，是丢人的，是最垃圾的，是完全不能用的？）

毛主席说：“没有调查，就没有发言权”。国产减速机肯定是可以用的，而且国产用国产减速机的厂商还不少。并且应用到生产中的机器人，都正常运转。

综合以上内容：基本上你所见到的都是国内非常不错的机器人品牌。至少是量产出货排名前十的品牌。都在这里。

先纠正一下提问，伺服电机和伺服驱动器可以看做是一个部件，现在一般做伺服的都是成套出货了，那么第四大部件应该是机器人的本体，也就是直观能看到的主体部分，俗话叫机械臂！

工业机器人:含控制器

先说本体:本体制造看起来比较简单，其实做好不容易。本体既要满足强度要求，又要减轻重量，因为本体越重，选用伺服电机时就要选择更大功率的，成本就贵好多，所以对本体的要求就是既要轻量化还要高强度，外观还要漂亮！因此一般生产厂家都会自己设计，自己开模，而且要采用铝制材料，规模都不大，各自为战，但是据说启帆机器人有成套本体出售，如果外观能接受的话，选择他们的本体可以省不少事！

代加工本体，自己贴牌即可

第二个伺服电机。伺服国产的不少，麦格米特，迈信，埃斯顿，欧瑞都生产，大都是伺服和驱动器配套出售，我们此前在生产中标配是欧瑞伺服，性价比还是不错的！当然其他家的伺服都不错，可以放心使用，而且就目前国内客户的机器人使用环境和要求来说，国产伺服够用了！装配后定位精度达到小于0.5mm应该没问题。我对防爆伺服了解不多，在此不做阐述，而且防爆伺服应用比较少，只有少数行业如喷涂、打磨行业才能用到，如有需要可以专门交流！

伺服电机和驱动器

第三减速机。目前工业机器人常用的减速机大概就是两种:一种是谐波减速机，一种是RV减速机。其它减速机如我轮蜗杆减速机，行星减速机一般不用于工业机器人，在此不做阐述，如有意愿，私下交流！

谐波减速机输出扭矩比较小，因此一般用在多轴机器人前段部分，如五轴、六轴，国内谐波减速机生产厂家最著名的应该就是苏州绿的了。

谐波减速机

RV减速机:毫无疑问要用日本帝人，也就是纳博特斯克，RV减速机，作为一种小体积，大传动比，零背隙，超高传动/体积比的减速机，是精密机械工业的一个巅峰之作，减速机里面完全是由高精度的元件，齿轮相互啮合，对材料科学，精密加工装备，加工精度，装配技术，高精度检测技术提出了极高的要求，目前国内还没有生产能力。通俗解释的原因就是:一是齿轮加工不了，机床限制出口中国，二是即使加工出来，零背隙组装也难，三是组装了也检验不了，所以无论你多爱国，多讨厌日本，只要你选择机器人的组装行业，目前只能暂时隐忍了。据说潍坊华创机器人已经生产出减速机了，使用效果不错，可能因为专利问题目前尚未推广宣传，不过非常值得期待！

帝人RV减速机结构图,可以想象如何实现0间隙

第四是控制器。国内最知名的就是成都卡诺普，现在市场保有量很大，不次于进口控制系统。能满足6+2轴，也就是可接2个外部轴，简单点说，用在焊接工艺上可以实现工件水平和竖直方向移动，可以左右各一个焊接工作台，可以实现机器人横向行走。至于其它功能完全能满足一般机器人应用需求，放心选择！
运动控制器

如果您有生产机器人的意愿，我们可以多多交流，目前国内机器人行业发展很快，国家政策也有倾斜，应该是不错的时机，但是需要找对入口，不要盲目闯入，比如说，机器人本体目前已成红海，竞争相当激烈，此时下海时机就不对了。一家之言，难免偏颇，望指正！

2018年，格力自主研发的“工业机器人用高性能伺服电机及驱动器”经专家组一致认定，达到“国际先进”水平，其中，伺服电机功率密度、过载能力等性能指标达到“国际领先”水平。”

能做。就是寿命太低，公司用伺服电机买过国内的，寿命才台湾进口的五分之三左右，是日本的三分之一。。。。。价格是低，但是为了公司发展，都是使用进口的！机器坏了维修损失更大！！！

工业机器人用到的减速器，伺服电机，伺服驱动器，控制器是其核心部件，它是组成工业机器人控制系统的重要组成部分，下面和大家聊一聊我国在这方面发展的状况。我们知道我国的工业机器人市场长期被国外“五大家族”品牌所占据，这“五大家族”所生产的机器人的总数量一直占据全世界的前位。尤其是日系工业机器人在“五大家族”工业机器人生产商中占据了三位。就从市场占有率上我国国产工业机器人与外国品牌差距还是比较大的。

工业机器人的核心部件之一减速器

减速器是工业机器人机械传动的核心关键部件，它关系到机器人的运动速度、承载能力和定位精度等多方面的技术指标。传统的减速器都不能满足工业机器人高精度大比例减速的要求，因此工业机器人的减速器要求精度高，制造加工的难度比较大。由于制造时需要特殊工艺、材料、加工与检测设备，一般只有专门的厂家才能够生产。

减速器一般分为两种，一种是RV减速器另一种是谐波减速器。在这个领域中由于日本企业是这种减速器的发明者，其产品占据了全世界的60%.可喜的是近几年来我国对工业机器人产业比较重视，前一段时间在新闻电视报道了我国江苏省无锡市的某个生产减速器的机械制造加工企业已经可以制造出工业机器人减速器了，减少了我国工业机器人产业对外国企业的依赖程度。

从减速器来说我国刚刚突破技术瓶颈，距离日本等技术最领先的企业还有较大距离，这是我国工业机器人的现状。

工业机器人的大脑，控制器系统

工业机器人的控制器主要用于机器人坐标轴的位置控制和运动轨迹的控制。它的原理与数控机床（CNC）类似，一般有两种类型，一种是工业计算机型的另一种就是PLC型的。它一般把这种系统安装在控制柜内，可与驱动器辅助电路放在一起。

在工业机器人控制器这方面，只要是能够生产数控机床的企业，工业机器人控制器也能够生产，因为两者在控制原理上基本是相同的。这样的企业有广州数控、华中数控、浙大中控、北京和利时等在国内都是能够生产控制器系统的、这方面我国已有一定的研发基础和生产规模。

工业机器人的执行机构，伺服与伺服驱动器

我们最后聊一聊工业机器人的伺服及其伺服驱动器的问题，伺服驱动器的作用是对于控制器的插补脉冲进行功率放大，用来完成伺服电机的位置、速度、转矩等的控制。伺服和伺服驱动器是一个配套装置，两者需要同一型号。在这方面我国的伺服与伺服驱动器的厂家也比较多，但是其主要问题在于重复定位精度问题，在进行多个来回往复运动之后，其定位精度与国外伺服系统来说是有所下降的；另一个方面是其整套系统的稳定性方面的问题，在长时间工作时其故障率和稳定性方面与国外伺服系统有差距，在这些方面需要改进增强。

总之，我国在生产工业机器人方面有了一定的突破，在国内市场占有率方面逐年在扩大。比如上海新时达、安徽埃夫特智能装备有限公司、南京埃斯顿自动化公司、沈阳新松机器人自动化股份有限公司、武汉华中数控股份有限公司、广州数控设备有限公司、上海新时达机器人有限公司、北京时代科技股份有限公司等都是我国研发、生产、销售位居国内工业生产机器人前十位的企业。总的来说我国与国外工业机器人品牌不论在控制精度、质量和市场占有率等方面还有很长的一段路才能追赶上。随着国家对智能高端制造政策的不断倾斜，在可以预见的未来，我国工业机器人产业一定会迎来第二个春天。

以上是我对这个题的回答，欢迎各位朋友积极参与讨论并关注电子及工控技术，在学习的大路上我们一起进步！

我是这个行业的从业人员，只说国产的。目前国内能国产整机的就三家：广数，埃夫特，埃斯顿。销量广数占了4-5成

减速器、伺服电机、伺服控制器通常是一套的，伺服系统在国内是相当薄弱的，国内的就算有但是工作强度（连续上千小时不停机）也是很大的考验，因此还是以进口品牌为主。

至于控制器，其实国内比较好的品牌有浙大中控，北京和利时，以及北京安控还有正泰中自控等。有些控制器厂家有自己专用的伺服控制程序模块（控制器和伺服是同一厂家，比如西门子和三菱），还有故障时间，复杂运动控制的计算（厂家有专用的运动控制器），加上国产控制器发展也相对晚（中小型控制系统）——品牌信任度等问题，所以控制器还是以国外为主。

我们单位的钳工和电工师傅们，在上个世纪八十年代就把我们的产品生产线改造成为自动化啦。

一个是精度，一个是故障率。国产加油