前几期内容我们聊了机器人的发展、应用和主要组成，今天我们就详细说说工业机器人组成中的核心部件，对比一下国产和国际品牌的发展。工业机器人最核心的三个零部件分别是伺服电机、减速器和控制器，它们是工业机器人核心技术壁垒所在。在工业机器人成本构成中，它们分别占20%、35%、15%，合计约占工业机器人总成本的70%。伺服电机伺服系统是工业机器人主要的动力来源，主要由伺服电机、伺服驱动器、编码器三部分组成。伺服电机是指在伺服系统中控制机械元件运转的发动机，是一种辅助马达间接变速装置。伺服驱动器是一种自动设备，它接收指令信号并将其与伺服机构的反馈进行比较，以便向伺服电机提供所需的电压，以纠正与指令状态的任何偏差。伺服电机编码器是安装在伺服电机上用来测量磁极位置和伺服电机转角及转速的一种传感器。我国工业机器人用伺服系统主要被国外品牌垄断，其中日系品牌约占50%、欧美品牌约30%，中国台湾品牌约10%，大陆企业约10%。日系企业包括安川、三菱、三洋、欧姆龙、松下等公司，主要是小型功率和中型功率产品；欧美系品牌包括西门子、博世力士乐、施耐德等公司，在大型伺服具有优势地位；国产品牌主要包括汇川、台达、埃斯顿等公司，主要为中小型伺服。我国伺服电机与日系和欧美品牌仍然存在差距，主要表现为：大功率产品缺乏、小型化不够、信号接插件不稳定、缺乏高精度的编码器，这些也是国内伺服系统未来要攻克的主要方向。减速器减速器是和工作机之间独立的闭式传动装置，用来降低转速和增大转矩以满足各种工作机械的需要。它可按传动类型、传动级数和布局形式分为若干个类型，在工业机器人上应用的主要是RV减速器和谐波减速器。在正常运作之下影响减速器性能的因素，包括了其减速器制作材料、减速器内部设计、运作速度、运作时间等，机具使用环境、以及平常机具保养维护其他的影响因素有：1.设计系数ServiceFactor2.马达输入转速InputSpeed3.齿轮材料选择GearMaterial4.齿轮加工/安装误差5.减速器润滑油(脂)之选择6.减速器保养频率7.减速器运作环境恒温8.减速器运作时数9.减速器负荷系数为了克服这些问题，所以减速器的设计和加工精度都十分的高，由于技术和市场的积累，工业机器人减速器的市场高度集中，其中日本纳博特斯克在RV减速器领域处垄断地位，日本哈默纳科则在谐波减速器领域处垄断地位，两家合计占全球市场的75%左右。由于其极高的技术壁垒，工业机器人本体制造环节对减速器环节议价能力很弱。而我国的工业机器人减速器发展起步较晚，在人才、技术上也相对落后，关键是缺乏足够的机器人本体的生产需求，加上欧美对技术的封锁，所以相关研究生产的公司体量都很小，不过随着近些年的发展，在某些领域也有了长足的进步。控制器从成本构成来看，控制器所占比例并不大，但控制器的确是工业机器人最为核心的零部件，相当于工业机器人的“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；软件主要是控制算法、二次开发等，但由于其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。目前国外主流机器人厂商的控制器均为在通用的多轴运动控制器平台基础上进行自主研发，各品牌机器人均有自己的控制系统与之匹配。因此，控制器的市场份额基本和机器人保持一致，国内企业控制器尚未形成市场竞争优势。国内控制器市场中，发那科、安川、ABB占据近40％的份额，爱普生、OTC、史陶比尔等二线企业占据44％的市场份额。不过，我国控制器与国外差距较小，硬件方面已经掌握，软件方面国产品牌在稳定性、响应速度、易用性等还有差距。武汉华中数控股份有限公司、沈阳新松机器人自动化股份有限公司、上海新时达电气股份有限公司等相关产品均已经达到国际先进水平。综合以上我国工业机器人的关键部件依赖进口，尤其是在高精密减速器方面的差距尤为突出，制约了我国国产工业机器人产业的成熟及国际竞争力的形成，在工业机器人的诸多技术方面仍停留在仿制层面，创新能力不足，制约了工业机器人市场的快速发展；因此有人大代表提出“建议国家重点支持及培育工业机器人三大核心零部件产业标杆创新企业，推进产业朝中高端方向发展，使产品技术与质量水准达到或超过国际先进水平。”我想，虽然与国外先进企业仍存在较大的技术差距，但随着中国制造的启动和机器人在各行业的普及，都会大大加速各行业乃至个人对机器人的需求，有了市场就必将为我国的机器人核心技术的发展带来追赶和超越的机会。

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