什么是工業(yè)機器人？

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

組成結(jié)構(gòu)

工業(yè)機器人由主體、驅(qū)動系統(tǒng)和控制系統(tǒng)三個基本部分組成。主體即機座和執(zhí)行機構(gòu)，包括臂部、腕部和手部，有的機器人還有行走機構(gòu)。大多數(shù)工業(yè)機器人有3～6個運動自由度，其中腕部通常有1～3個運動自由度。驅(qū)動系統(tǒng)包括動力裝置和傳動機構(gòu)，用以使執(zhí)行機構(gòu)產(chǎn)生相應(yīng)的動作?？刂葡到y(tǒng)是按照輸入的程序?qū)︱?qū)動系統(tǒng)和執(zhí)行機構(gòu)發(fā)出指令信號，并進行控制。

工業(yè)機器人種類

移動機器人（AGV）

工業(yè)機器人的一種類型，它由計算機控制，具有移動、自動導(dǎo)航、多傳感器控制、網(wǎng)絡(luò)交互等功能。

廣泛應(yīng)用于機械、電子、紡織、卷煙、醫(yī)療、食品、造紙等行業(yè)的柔性搬運、傳輸?shù)裙δ?，也用?/span>自動化立體倉庫、柔性加工系統(tǒng)、柔性裝配系統(tǒng)（以AGV作為活動裝配平臺）；同時可在車站、機場、郵局的物品分撿中作為運輸工具。

點焊機器人

具有性能穩(wěn)定、工作空間大、運動速度快和負荷能力強等特點，焊接質(zhì)量明顯優(yōu)于人工焊接，大大提高了點焊作業(yè)的生產(chǎn)率。

主要用于汽車整車的焊接工作，生產(chǎn)過程由各大汽車主機廠負責完成。國際工業(yè)機器人企業(yè)憑借與各大汽車企業(yè)的長期合作關(guān)系，向各大型汽車生產(chǎn)企業(yè)提供各類點焊機器人單元產(chǎn)品并以焊接機器人與整車生產(chǎn)線配套形式進入中國，在該領(lǐng)域占據(jù)市場主導(dǎo)地位。

弧焊機器人

主要應(yīng)用于各類汽車零部件的焊接生產(chǎn)。在該領(lǐng)域，國際大型工業(yè)機器人生產(chǎn)企業(yè)主要以向成套裝備供應(yīng)商提供單元產(chǎn)品為主。

激光加工機器人

激光加工機器人是將機器人技術(shù)應(yīng)用于激光加工中，通過高精度工業(yè)機器人實現(xiàn)更加柔性的激光加工作業(yè)。

真空機器人

一種在真空環(huán)境下工作的機器人，主要應(yīng)用于半導(dǎo)體工業(yè)中，實現(xiàn)晶圓在真空腔室內(nèi)的傳輸。真空機械手難進口、受限制、用量大、通用性強，其成為制約了半導(dǎo) 體裝備整機的研發(fā)進度和整機產(chǎn)品競爭力的關(guān)鍵部件。而且國外對中國買家嚴加審查，歸屬于禁運產(chǎn)品目錄，真空機械手已成為嚴重制約我國半導(dǎo)體設(shè)備整機裝備制 造的“卡脖子”問題。直驅(qū)型真空機器人技術(shù)屬于原始創(chuàng)新技術(shù)。

潔凈機器人

一種在潔凈環(huán)境中使用的工業(yè)機器人。隨著生產(chǎn)技術(shù)水平不斷提高，其對生產(chǎn)環(huán)境的要求也日益苛刻，很多現(xiàn)代工業(yè)產(chǎn)品生產(chǎn)都要求在潔凈環(huán)境進行，潔凈機器人是潔凈環(huán)境下生產(chǎn)需要的關(guān)鍵設(shè)備。

工業(yè)機器人產(chǎn)業(yè)鏈分析

工業(yè)機器人行業(yè)上游是核心零部件，主要的是減速機和控制系統(tǒng)，這相當于機器人的“大腦”，中游是機器人本體，就是機器人的“身體”，下游是系統(tǒng)集成商，國內(nèi)企業(yè)都集中在這個環(huán)節(jié)上。

中國工業(yè)機器人產(chǎn)業(yè)鏈分析

中國工業(yè)機器人上游零部件行業(yè)主要是減速機、伺服電機、變頻器、控制器等，其中減速器、伺服電機及伺服系統(tǒng)在工業(yè)機器人成本中所占比重較大，分別為39%，28%，本體制造占比為22%。

雖然減速機、伺服系統(tǒng)在工業(yè)機器人成本中所占比重較大，但國內(nèi)減速機、伺服電機等關(guān)鍵零部件發(fā)展相對滯后，技術(shù)水平較低，產(chǎn)品穩(wěn)定性差，與國外產(chǎn)品相比 存在不少差距，導(dǎo)致國內(nèi)工業(yè)機器人減速機、伺服電機等零部件主要依賴進口，國內(nèi)企業(yè)工業(yè)機器人生產(chǎn)成本較高，競爭力較弱。其中進口減速機主要有納博、 ABB、Harmonic、住友等品牌，伺服電機主要有安川、庫卡、松下、三菱等品牌。

工業(yè)機器人銷售多是通過直銷渠道完成，而且以系統(tǒng)集成商居多。同時，工業(yè)機器人也可以通過經(jīng)銷商、代理商、貿(mào)易商、工程商等非直銷當時進行銷售，而且國外品牌進入中國市場一般先通過代理商形式進入。核心零部件一般是通過貿(mào)易商以及代理商等方式采購。

工業(yè)機器人下游用戶行業(yè)主要是汽車、電子電氣、塑料橡膠、化工等領(lǐng)域，主要用于搬運、焊接、包裝、碼垛、切割、噴涂等，而且隨著人工成本逐漸上升，工業(yè)自動化水平不斷提高，工業(yè)機器人的運用領(lǐng)域逐步擴大，用途逐漸增多。

工業(yè)機器人企業(yè)分析

機器人行業(yè)正經(jīng)歷前所未有的激烈競賽，新公司的不斷涌現(xiàn)讓人應(yīng)接不暇。美國《機器人商業(yè)評論》(下稱RBR)公布了第五屆2016年度RBR50名單(全球最具影響力50家機器人公司)，有三家中國公司躋身其中。

2016年度RBR50的最終結(jié)果覆蓋到了11個國家，除了大型企業(yè)集團，其中23%都是名不見經(jīng)傳的初創(chuàng)公司。

中國的新松機器人自動化股份有限公司、大疆創(chuàng)新科技有限公司、富士康科技集團入選。前二者是全球無人機制造行業(yè)巨頭，也是中國機器人產(chǎn)業(yè)中的佼佼者。

以下是入選RBR50前十名的機器人公司：

NO.13DRobotics(3DR)

3DR是一家非上市機器人公司，位于美國加州伯克利。致力于創(chuàng)新、靈活、可靠的私人無人機和相關(guān)技術(shù)的研發(fā)。該公司的個人智能無人機平臺為消費者享受提供驚人的航拍圖像和數(shù)據(jù)分析，還具備繪制地圖、測量分析和3D建模等更多功能。

NO.2ABBRobotics(ABB)

ABB是一家專注于開發(fā)工業(yè)機器人及機械手的上市公司，位于瑞士蘇黎世。在工業(yè)機器人、模塊化生產(chǎn)系統(tǒng)與服務(wù)的供應(yīng)領(lǐng)域占有主導(dǎo)地位。它為制造商提高生 產(chǎn)效率、產(chǎn)品質(zhì)量和保障工人安全提供強大的解決方案。隨著制造商們逐漸開始尋求提高靈活性、敏捷性和競爭力的新方法，ABB在步入開拓新市場行列的同時， 也滲透進傳統(tǒng)行業(yè)。

NO.3Aethon

Aethon是一家專注于開發(fā)移動機器人的非上市公司，位于美國賓夕法尼亞州匹茲堡。Aethon是全球自主移動運輸機器人供應(yīng)商中的佼佼者。TUG機器人能夠使內(nèi)部物流運輸任務(wù)自動化，它能夠在動態(tài)且復(fù)雜的環(huán)境中自主導(dǎo)航，比如在醫(yī)院運輸貨物。

NO.4谷歌

谷歌專注于研發(fā)醫(yī)療、輔助、仿人、工業(yè)、機械手、移動機器人，位于美國加利福尼亞。2013年，谷歌連續(xù)快速收購了7家高級且技術(shù)多樣化機器人公司—— BostonDynamics、Bot&Dolly、Holomni、IndustrialPerception、MekaRobtics、 RedwoodRobotics、Schaft，Inc，當時在機器人行業(yè)引起了很大的轟動。

NO.5亞馬遜

亞馬遜專注于研發(fā)移動機器人，位于美國西雅圖。亞馬遜在北美地區(qū)甚至國際上扮演著一個在線零售商的角色，其通過零售網(wǎng)站來服務(wù)消費者，比如和，消費者主要從廠家和第三方經(jīng)銷商這兩種渠道來購買產(chǎn)品。

NO.6AutonomousSolutions

ASI是一家專注研發(fā)移動機器人的非上市公司，總部位于美國猶他州門敦。十五年以來，ASI在礦業(yè)、農(nóng)業(yè)、汽車、工業(yè)、安全和軍事市場為客戶提供無人駕 駛車硬件和軟件系統(tǒng)。ASI與一些世界領(lǐng)先的原始設(shè)備制造商在礦業(yè)、農(nóng)業(yè)和安全領(lǐng)域有一項長達數(shù)年、投資數(shù)百萬美元的機器人產(chǎn)品開發(fā)項目。

NO.7CANVASTechnology

CANVASTechnology是一家專注于研發(fā)工業(yè)、移動機器人的非上市公司，位于美國科羅拉多博得爾。這是一家工業(yè)機器人創(chuàng)業(yè)公司，該公司目前仍在隱形模式下運行，但卻已經(jīng)吸引了許多投資機構(gòu)的資金，比如VisionnaireVentures、AMECloudVentures、MoradoVenturePartners。

NO.8CarbonRobotics

CarbonRobotics是一家專注開發(fā)機器人的非上市公司，位于美國加利福尼亞州舊金山。該公司面向市場制造低成本的機械臂，KATIA是他們的第一款產(chǎn)品，具備工業(yè)機器人的功能，但其價格與可用性卻只與一臺筆記本電腦相當。

NO.9ClearpathRobotics

ClearpathRobotics是一家專注于開發(fā)工業(yè)、移動機器人的非上市公司，位于加拿大安大略省基奇納的斯特拉斯堡。該公司專門為學(xué)術(shù)、工業(yè)和軍事研發(fā)應(yīng)用領(lǐng)域設(shè)計并制造無人駕駛車的解決方案。

NO.10Cyberdyne

Cyberdyne是一家專注研發(fā)醫(yī)療、輔助機器人的非上市公司，位于日本茨城町。該公司將Sankai教授的發(fā)明以及他在筑波大學(xué)的實驗室商業(yè)化，該公司的旗艦產(chǎn)品是混合輔助肢體(HAL)，能夠通過皮膚解讀神經(jīng)信號，賦予或增強人類的運動機能。

數(shù)據(jù)分析

2016年度RBR50名單總涵蓋11個國家，國家分布情況如下：加拿大(3)、中國(3)、丹麥(1)、德國(3)、印度(1)、以色列(1)、日本(9)、韓國(1)、瑞士(1)、英國(3)、美國(24)。

2015年度的RBR50名單總涵蓋11個國家，國家分布情況如下：加拿大(3)、丹麥(1)、法國(1)、德國(8)、日本(9)、韓國(1)、荷蘭(1)、瑞士(3)、中國臺灣(1)、英國(3)、美國(19)。

經(jīng)比對發(fā)現(xiàn)，2016年美國新上榜5家公司，德國5家公司落榜，瑞士只存留1家公司，法國和荷蘭則完全落榜。同時也出現(xiàn)了一些新面孔，以色列、印度和中國。

可以從RBR50名單中看出，歐洲的機器人產(chǎn)業(yè)大有嚴重下滑的趨勢，亟需重振；印度的GreyOrange公司趕上了物流運輸業(yè)迅猛發(fā)展的大勢，其主打 的移動機器人將在亞洲市場上有很大的發(fā)展?jié)摿?。英國的Delphi，、SoilMachineDynamics、OpenBionics三家公司上榜，令 人驚訝的是，OpenBionics這家小公司已經(jīng)連續(xù)兩年登榜了；加拿大繼續(xù)憑借著Clearpath，、Robotiq和新TitanMedical 三家公司保持著實力。

2015全球30%工業(yè)機器人賣到中國市場

無論是中國制造2025的提出還是工業(yè)4.0概念的深入傳播，都預(yù)示著我國制造業(yè)正在向著智能化、機械化方向邁進，工業(yè)機器人的快速發(fā)展就是其中最具代表性的一項產(chǎn)業(yè)。

銷售增速強勁

2015年中國市場銷量超過75000臺，同比增長36.6%，全球每售出3臺機器人，就有1臺賣到中國。

不同類型機器人銷量變化

在工業(yè)機器人類型方面，高端機器人增速加快。

在應(yīng)用領(lǐng)域方面，搬運上下料機器人仍居第一，占總銷量的53%，同比增長109%；焊接銷量占比19%，同比增長32%。

政策推動力度更大

中國制造2025中明確提出，到2020年工業(yè)機器人銷量達到15萬臺，保有量達到80萬臺。

中國制造2025重點領(lǐng)域技術(shù)路線圖（來源：工信部）

應(yīng)用行業(yè)越來越廣泛

機器人的應(yīng)用行業(yè)也是越來越廣泛，在低端產(chǎn)能加速擴張，如陶瓷衛(wèi)浴、家具制造、食品飲料、快消品、服飾鞋帽等；并進入到貨幣銀行、儀器儀表、生物制藥等新興領(lǐng)域。

結(jié)束語

這是一個「中國制造」向「中國智造」轉(zhuǎn)型的時代。機器人代替人去干一些重復(fù)性的事情，這樣才能推進科技進步，人才才會進入新行業(yè)，每一個人的生產(chǎn)價值才會提高。

前不久，作為全球第一大代工廠商富士康，在自動化探索的道路上給眾多企業(yè)敲響了「機器替代人」的號角。我們可以大膽地預(yù)測，未來十年工業(yè)機器人市場會更加廣闊，「機器替代人」會深入到各行各業(yè)，自動化轉(zhuǎn)型也會成為眾多企業(yè)發(fā)展的目標。