????工業(yè)機器人的“三大”核心部件包括伺服電機、減速機和控制器，這三大核心部件是機器人進步與發(fā)展的關鍵所在，也是制約我國機器人發(fā)展的重要瓶頸?！敖裉欤覀儗⒅攸c談談工業(yè)機器人控制器市場現(xiàn)狀及國產(chǎn)化替代。控制器作為工業(yè)機器人最為核心的零部件之一，對機器人的性能起著決定性的影響，在一定程度上影響著工業(yè)機器人的發(fā)展。

????

????數(shù)據(jù)顯示，在工業(yè)機器人的總成本中，三大關鍵部件約占機器人總成本的80%左右。其中，減速機占比最高，約為33%～38%，驅動及伺服電機約占20%～25%，控制器約占10%～15%，機器人本體在總成本中占比只有20%左右。目前除了本體以外，我國工業(yè)機器人核心零部件大部分依賴進口。

????

????相較于工業(yè)機器人伺服系統(tǒng)和減速機，國產(chǎn)機器人控制器在某種程度上已經(jīng)具備了自己的技術優(yōu)勢和市場基礎(見表1)。

????

????

????表1三大核心零部件規(guī)模、成本及品牌企業(yè)的對比

????

????工業(yè)機器人控制系統(tǒng)的主要任務是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。它同時具有編程簡單、軟件菜單操作、友好的人機交互界面、在線操作提示和使用方便等特點。

????

????機器人自由度的高低取決于其可移動的關節(jié)數(shù)目，關節(jié)數(shù)愈多，自由度則越高，位移精準度也愈出色，其所需使用的伺服電機數(shù)量就相對較多；換言之，愈精密的工業(yè)型機器人，其所需的伺服電機數(shù)量愈多。一般每臺多軸機器人由一套控制系統(tǒng)控制，這也就意味著對控制器性能的要求越高。

????

????外資企業(yè)占據(jù)機器人控制器的主導地位

????

????控制器、軟件與本體一樣，一般由機器人廠家自主設計研發(fā)。目前，國外主流機器人廠商的控制器均為在通用的多軸運動控制器平臺基礎上進行自主研發(fā)，各品牌機器人均有自己的控制系統(tǒng)與之匹配。因此，控制器的市場份額基本和機器人保持一致。近年來，國產(chǎn)控制器雖然有了長足的進步和發(fā)展，但尚未形成真正強有力的市場競爭優(yōu)勢。

????

????

????2017上海機器人展上，上海發(fā)那科機器人有限公司總經(jīng)理錢暉介紹新品R-30iBPlus機器人控制器

????

????

????表2國內(nèi)外機器人本體企業(yè)自主控制器系列

????

????國產(chǎn)機器人控制器產(chǎn)品得到了快速發(fā)展

????

????近年來，國內(nèi)運動控制(包括CNC)技術有了較快的發(fā)展。經(jīng)過多年的沉淀和技術積累，國內(nèi)機器人控制器所采用的硬件平臺和國外產(chǎn)品相比并沒有太大差距，主要差距體現(xiàn)在控制算法和二次開發(fā)平臺的易用性方面。隨著技術和應用經(jīng)驗的積累，國內(nèi)企業(yè)的機器人控制器產(chǎn)品相對較為成熟，是機器人產(chǎn)品中與國外產(chǎn)品差距最小的關鍵零部件。

????

????一些傳統(tǒng)生產(chǎn)數(shù)控設備的廠家開始研制具有運動控制特征的產(chǎn)品。為了提高機械設備的生產(chǎn)效率和產(chǎn)品質(zhì)量，越來越多的機械設備制造廠商開始使用并且逐漸熟悉通用運動控制系統(tǒng)，使得通用運動控制產(chǎn)品在很多原來運用不多的領域開始擴展開來。同時，部分數(shù)控設備廠家進行了機器人專用運動控制產(chǎn)品的開發(fā)和行業(yè)應用的推廣，并逐漸走向成熟和產(chǎn)業(yè)化。這類企業(yè)以廣州數(shù)控、華中數(shù)控、廣泰數(shù)控等為代表，他們不只開發(fā)出來機器人專用的控制系統(tǒng)，而且還借此進入機器人行業(yè)，并成為國產(chǎn)機器人企業(yè)中為數(shù)不多的代表。

????

????下面就目前國內(nèi)發(fā)展相對比較成熟的機器人控制器廠商進行簡單列舉：

????

????1.華中數(shù)控

????

????早在1999年，華中數(shù)控就開發(fā)出了華中I型機器人的控制系統(tǒng)和教育機器人。經(jīng)過近二十年發(fā)展，華中數(shù)控目前已掌握了多項機器人控制和伺服電機的關鍵核心技術，在控制器、伺服驅動器和電機這三大核心部件領域均具備了很大的技術優(yōu)勢。

????

????2013年為進一步拓展數(shù)控一代產(chǎn)業(yè)鏈，華中數(shù)控全資子公司深圳華中數(shù)控有限公司的名稱變更為深圳華數(shù)機器人有限公司，其經(jīng)營范圍增加機器人的研發(fā)、生產(chǎn)和銷售業(yè)務。

????

????2015年5月，佛山市南海區(qū)聯(lián)華資產(chǎn)經(jīng)營管理有限公司合資組建了佛山華數(shù)機器人有限公司，專業(yè)從事機器人核心部件的研發(fā)，包括控制系統(tǒng)的自主開發(fā)。

????

????今天，作為高端數(shù)控系統(tǒng)龍頭企業(yè)的華中數(shù)控，擁有數(shù)控系統(tǒng)、伺服驅動及電機等核心技術和工業(yè)機器人控制技術。

????

????2.新松機器人

????

????沈陽新松機器人自動化股份有限公司(新松機器人)隸屬于中國科學院，是一家以機器人技術為核心，致力于全產(chǎn)業(yè)智能產(chǎn)品及服務的高科技上市企業(yè)，是全球機器人產(chǎn)品線最全的廠商之一，國內(nèi)最大的機器人產(chǎn)業(yè)化基地。

????

????作為工業(yè)4.0的踐行者與推動者，新松機器人現(xiàn)已形成以自主核心技術、核心部件、領先產(chǎn)品及行業(yè)系統(tǒng)解決方案為一體的完整全產(chǎn)業(yè)價值鏈，致力于打造數(shù)字化物聯(lián)新模式。

????

????SIASUN-GRC機器人控制器是沈陽新松機器人自動化股份有限公司具有自主版權、自主開發(fā)的實用化、商品化的機器人控制器，該機器人控制器設計合理、技術先進、性能優(yōu)越、系統(tǒng)可靠、使用方便。采用交流伺服驅動，絕對碼盤檢測和大屏幕漢字示教編程盒等多項最新技術，形成了先進的高性能機器人控制系統(tǒng)。該系統(tǒng)的整體性能已達到國際先進水平，是國內(nèi)第一個可商品化的機器人控制器，具有小批量生產(chǎn)能力。

????

????3.新時達

????

????上海新時達于1995年在上海成立?；谧陨碓谶\動控制和驅動領域的研究成果，新時達確定了運動控制和工業(yè)機器人的業(yè)務發(fā)展方向。機器人是工業(yè)自動化控制的最高端產(chǎn)品之一，是最具有代表性的控制、驅動、執(zhí)行一體化產(chǎn)品，新時達研發(fā)成功基于以太網(wǎng)總線技術的高性能嵌入式運動控制器和伺服系統(tǒng)等為機器人產(chǎn)品的市場迅速推廣提供了技術實現(xiàn)平臺。

????

????自成立以來，新時達始終致力于工業(yè)自動化控制產(chǎn)品的研發(fā)、制造和銷售。公司主營業(yè)務分三大類，一類是電梯控制產(chǎn)品以及電梯物聯(lián)網(wǎng)；第二類是節(jié)能與工業(yè)傳動類產(chǎn)品，主要包括高、低壓各類工業(yè)控制變頻器、電梯專用變頻器、電梯一體化驅動控制器等；第三類是機器人與運動控制類產(chǎn)品，主要包括六自由度工業(yè)機器人系列產(chǎn)品、機器人控制器、機器人專用伺服系統(tǒng)、總線及脈沖型各類通用交流伺服系統(tǒng)等，應用于電梯、食品加工、包裝、電子加工、數(shù)控機床等各類設備，以及搬運、焊接、打磨、切割等各個制造環(huán)節(jié)。

????

????2010年，新時達開始切入工業(yè)機器人領域。2014年3月，新時達以6億元購買眾為興100%股份。隨后，新時達又牽手外資運動控制巨頭貝加萊。

????

????新時達在機器人領域正謀求快速發(fā)展。該公司自主研發(fā)了基于工業(yè)以太網(wǎng)的機器人控制器，并已成功運用。

????

????4.埃斯頓自動化

????

????1993年埃斯頓自動化在南京注冊設立，專注、誠信的企業(yè)經(jīng)營理念和改革開放的良好市場環(huán)境，使埃斯頓自動化一步一步成長和壯大，今天已經(jīng)成為國內(nèi)高端智能機械裝備及其核心控制和功能部件制造業(yè)領軍企業(yè)之一。

????

????目前，埃斯頓自動化已經(jīng)形成包括金屬成形機床數(shù)控系統(tǒng)、電液伺服系統(tǒng)、交流伺服系統(tǒng)及運動控制系統(tǒng)和工業(yè)機器人及成套設備等四大類產(chǎn)品，目前除了在數(shù)控金屬成形機床行業(yè)擁有較大市場份額和埃斯頓工業(yè)機器人全部配備外，還廣泛用于各種智能專用裝備制造行業(yè)，如紡織機械、包裝機械、印刷機械和電子機械等，是行業(yè)內(nèi)的技術領軍企業(yè)。

????

????工業(yè)機器人及成套設備作為公司控制系統(tǒng)和交流伺服系統(tǒng)產(chǎn)品的延伸，符合市場需求發(fā)展的大勢，具有較強的技術和成本優(yōu)勢，將成為在智能裝備核心領域挑戰(zhàn)國際巨頭的主力軍。

????

????工業(yè)機器人產(chǎn)品具備六軸通用機器人、四軸碼垛機器人、SCARA機器人、DELTA機器人、伺服機械手等系列。及其自動化工程完整解決方案；上述產(chǎn)品現(xiàn)已應用到機床、紡織機械、包裝機械、印刷機械、電子機械等機械裝備的自動化控制，以及焊接、機械加工、搬運、裝配、分揀、噴涂等領域的智能化生產(chǎn)。

????

????資料顯示，埃斯頓自動化在機器人關鍵零部件方面，除減速機外已基本全部實現(xiàn)國產(chǎn)化。

????

????5.匯川技術

????

????作為國內(nèi)工業(yè)自動化控制產(chǎn)品的一流制造商，匯川技術憑借自身在伺服電機的技術優(yōu)勢和行業(yè)積累，在布局機器人產(chǎn)業(yè)鏈時，選擇了自己最為擅長的伺服系統(tǒng)和控制器發(fā)起進攻。2013年，匯川技術將業(yè)務擴大到控制器領域，于2014年成功推出基于EtherCAT總線的IMC100機器人控制器和IS620N總線型絕對值的機器人專用伺服系統(tǒng)，目前主要針對的市場包括小型六關節(jié)、小型SCARA和并聯(lián)機器人等新興應用領域。機器人專用控制器的生產(chǎn)說明公司開始向高端的機器人產(chǎn)品發(fā)展。

????

????匯川技術的大量自動化產(chǎn)品，包括伺服及變頻器等已經(jīng)在富士康的生產(chǎn)線上有了大量應用。分析人士稱，匯川技術研發(fā)專用機器人控制器舉措，使該公司產(chǎn)品具有更多機器人產(chǎn)業(yè)應用的發(fā)展空間。

????

????6.廣州數(shù)控

????

????廣州數(shù)控設備有限公司(廣州數(shù)控)中國南方數(shù)控產(chǎn)業(yè)基地，國內(nèi)技術領先的專業(yè)成套機床數(shù)控系統(tǒng)供應商。公司主營業(yè)務包括數(shù)控系統(tǒng)、伺服驅動、伺服電機的研發(fā)生產(chǎn)，數(shù)控機床連鎖營銷、機床數(shù)控化工程，工業(yè)機器人、精密數(shù)控注塑機研制和數(shù)控高技能人才培訓等。

????

????廣州數(shù)控以“打造百年企業(yè)、鑄就金質(zhì)品牌”的企業(yè)理念和“精益求精，讓用戶滿意”的服務精神，通過持續(xù)不斷的技術進步與創(chuàng)新為提升用戶產(chǎn)品價值和效益，為推動數(shù)控系統(tǒng)產(chǎn)品國產(chǎn)化過程不懈努力。

????

????在豐富的機床數(shù)控系統(tǒng)技術積累的基礎上，廣州數(shù)控延伸到工業(yè)機器人的研發(fā)，掌握了機器人控制器、伺服驅動和伺服電機的完全知識產(chǎn)權，已完成系列化的全自主開發(fā)，其產(chǎn)品應用于搬運、弧焊、涂膠、切割、噴漆、科研及教學和機床加工上下料等領域。

????

????7.深圳市華盛控科技有限公司

????

????深圳市華盛控科技有限公司是一家集科研、設計、制造、銷售于一體，擁有自主知識產(chǎn)權的機器人運動控制科技企業(yè)。公司長期致力于工業(yè)機器人、機器人控制器、機器人視覺、各種非標機器人系統(tǒng)和復雜軌跡運動控制系統(tǒng)研發(fā)，制造。

????

????深圳市華盛控科技有限公司主營運動控制卡、控制器、人機界面、機器視覺、DELTA機器人控制系統(tǒng)、SCARA機器人控制系統(tǒng)、六自由度關節(jié)機器人控制系統(tǒng)、視覺檢測系統(tǒng)、復雜軌跡控制系統(tǒng)和各種數(shù)控系統(tǒng)等，承接數(shù)控系統(tǒng)的開發(fā)，專用運動控制系統(tǒng)開發(fā)、專用控制器開發(fā)、圖形圖像軟件開發(fā)等，也可以承擔數(shù)控設備改造項目。

????

????華盛控產(chǎn)品有自主六軸關節(jié)機器人，四軸關節(jié)機器人，四軸并聯(lián)(DELTA)機器人，六軸并聯(lián)(DELTA)機器人，三至六軸聯(lián)動機器人控制器，各種機器人控制系統(tǒng)和軟件，華盛控科技的產(chǎn)品都是以運動控制技術及機器視覺技術相結合，為客戶提供更精確更智能化自動設備。

????

????華盛控高速并聯(lián)DELTA機器人是目前國內(nèi)速度最快，系統(tǒng)最穩(wěn)定的高速分揀機器人，主要應用于電子組裝、醫(yī)藥制造分揀、加工設備產(chǎn)品分揀、食品包裝分揀(諸如巧克力、餅干、面包、糖果)等各種包裝行業(yè)。

????

????8.廣泰數(shù)控

????

????廣州數(shù)控設備有限公司(廣州數(shù)控)中國南方數(shù)控產(chǎn)業(yè)基地，國內(nèi)技術領先的專業(yè)成套機床數(shù)控系統(tǒng)供應商。公司主營業(yè)務包括數(shù)控系統(tǒng)、伺服驅動、伺服電機的研發(fā)生產(chǎn)，數(shù)控機床連鎖營銷、機床數(shù)控化工程，工業(yè)機器人、精密數(shù)控注塑機研制和數(shù)控高技能人才培訓等。

????

????廣州數(shù)控以“打造百年企業(yè)、鑄就金質(zhì)品牌”的企業(yè)理念和“精益求精，讓用戶滿意”的服務精神，通過持續(xù)不斷的技術進步與創(chuàng)新為提升用戶產(chǎn)品價值和效益，為推動數(shù)控系統(tǒng)產(chǎn)品國產(chǎn)化過程不懈努力。

????

????在豐富的機床數(shù)控系統(tǒng)技術積累的基礎上，廣州數(shù)控延伸到工業(yè)機器人的研發(fā)，掌握了機器人控制器、伺服驅動和伺服電機的完全知識產(chǎn)權，已完成系列化的全自主開發(fā)，其產(chǎn)品應用于搬運、弧焊、涂膠、切割、噴漆、科研及教學和機床加工上下料等領域。

????

????9.固高科技

????

????固高科技(香港)有限公司(固高科技)成立于1999年，總部位于香港科技大學。創(chuàng)立者為自動化和微電子領域的國際知名專家、學者。具有多年在加利福尼亞大學(UCBerkeley)、麻省理工學院(MIT)、貝爾實驗室(BellLab)等國際一流科研機構進行研發(fā)和管理經(jīng)驗，同年，固高科技(深圳)有限公司成立。

????

????作為國內(nèi)技術領先的自動控制產(chǎn)品供應商，固高科技匯集了一批在運動控制及機電一體化領域卓有建樹的科技精英，致力于運動控制、圖像與視覺傳感、機械優(yōu)化設計、伺服驅動等工業(yè)自動化技術的研發(fā)和應用，自主研發(fā)的基于PC的開放式運動控制器、嵌入式運動控制器、網(wǎng)絡式運動控制器、計算機可編程自動化控制器產(chǎn)品與系統(tǒng)，綜合性能已達到了國際一流水平，填補了國內(nèi)同行業(yè)的多項空白。固高科技的產(chǎn)品廣泛應用于數(shù)控機床、機器人、電子加工和檢測設備、激光加工設備、印刷機械、包裝機械、服裝加工機械、生產(chǎn)自動化等工業(yè)控制領域。

????

????固高科技于2001年就開始研發(fā)四軸機器人控制器，2006年涉足六軸機器人控制器，是國內(nèi)最早研究機器人控制器的企業(yè)之一。截至目前，固高科技的控制系統(tǒng)涵蓋了從三軸到八軸的各類型號的機器人。其中，技術難度最大的八軸機器人控制系統(tǒng)已實現(xiàn)批量生產(chǎn)。

????

????10.卡諾普

????

????成都卡諾普自動化控制技術有限公司(卡諾普)是一家專業(yè)從事工業(yè)機器人控制系統(tǒng)研發(fā)、生產(chǎn)、銷售的技術型公司，于2005年開始研發(fā)工業(yè)機器人控制系統(tǒng)，其核心研發(fā)人員都有十年以上的運動控制技術、計算機技術、軟件技術的從業(yè)經(jīng)驗，2007年研制出第一代工業(yè)機器人系統(tǒng)，并開始逐步在國內(nèi)市場應用，并與國內(nèi)知名工業(yè)機器人生產(chǎn)廠商和工業(yè)機器人應用廠商合作，是國內(nèi)最早把國產(chǎn)工業(yè)機器人控制系統(tǒng)應用于實踐的公司之一。通過市場的反饋和認識，對機器人的運動控制、機器人裝配生產(chǎn)、工程應用有深刻的認識。

????

????卡諾普于2011年5月份完成了第一代控制器的開發(fā)工作，陸續(xù)增加了焊接、噴涂、碼垛、視覺和跟蹤等功能包。2015年，其推出總線型控制系統(tǒng)，加入動力學控制技術，是機器人擁有更好的運動性能。

????

????11.智昌集團

????

????智昌集團由國家首批“千人計劃”專家甘中學博士創(chuàng)立，是一家集智能控制器、伺服驅動器、智能裝備生產(chǎn)線、機器人系統(tǒng)集成商于一體的機器人全產(chǎn)業(yè)鏈控股公司。

????

????2017年9月份，智昌集團銳智機器人控制器在寧波首次公開發(fā)布。據(jù)介紹，這款機器人控制器面向傳統(tǒng)六軸和新式七軸單臂與雙臂機器人的專用機器人，性能可與國際一流的機器人控制器相抗衡。

????

????智昌集團首席科學家、執(zhí)行總裁遲永琳博士介紹，此款控制器與日本川崎工業(yè)機械臂相結合，支持焊接、上下料和碼垛等多種應用，在重復定位精度、路徑精度和工作節(jié)拍等方面均處于國際先進水平；內(nèi)嵌了焊接、碼垛等專用軟件包、支持外軸擴展、支持多種焊機；先進的人機交互可以讓用戶快速創(chuàng)建和部署機器人應用程序；專業(yè)的控制柜設計符合IP54防護等級，內(nèi)置的IO板可以滿足大部分的應用需求；開放的軟件接口以及可擴展的硬件設計可以滿足更多高級的應用；并且該控制器支持川崎的多款機械臂。

????

????12.英威騰智能控制

????

????深圳市英威騰智能控制有限公司(原深圳市邁科訊科技有限公司)成立于2006年，屬英威騰控股的合資公司，由中國大陸及中國臺灣的多名運動控制專家組成，自成立以來一直努力成為國內(nèi)優(yōu)秀運動控制產(chǎn)品及系統(tǒng)解決方案供應商。在運動控制產(chǎn)品和數(shù)控系統(tǒng)開發(fā)方面不斷引進先進產(chǎn)品和技術，積累豐富的人才和技術資源，發(fā)展企業(yè)的核心技術，培養(yǎng)核心能力。目前，公司已逐漸形成以IMP，MTC及IMC運動控制卡及控制器為技術平臺，整合優(yōu)勢技術資源，推出工業(yè)機器人控制系統(tǒng)、數(shù)控系統(tǒng)等相關產(chǎn)品。

????

????在運動控制卡及控制器方面，英威騰智能控制不斷引進國內(nèi)外核心技術及人員，先后開發(fā)了MTC、IMP等標準型系列運動控制卡及IMC高性能運動控制器，英威騰智能控制將相關產(chǎn)品整合成通用運動控制開發(fā)平臺，為客戶開發(fā)高性能運動控制系統(tǒng)提供全面的系統(tǒng)解決方案。

????

????在系統(tǒng)開發(fā)方面，英威騰智能控制集中了國內(nèi)外優(yōu)秀的開發(fā)人才，他們具備較強的技術實力和豐富的開發(fā)經(jīng)驗，根據(jù)市場需要，開發(fā)相應的系統(tǒng)并最終產(chǎn)品化，相繼推出工業(yè)機器人控制系統(tǒng)、通用性數(shù)控系統(tǒng)、專用數(shù)控系統(tǒng)等相關產(chǎn)品。

????

????隨著我國制造業(yè)市場的全球化，對制造業(yè)的技術和裝備提出了更高的要求，這給運動控制技術的推廣和高水平應用帶來了契機。在此背景下，國內(nèi)已逐步成長了一批專業(yè)的運動控制企業(yè)，他們開始逐步向市場提供機器人專用控制器。與此同時，不少國內(nèi)機器人企業(yè)也陸續(xù)開發(fā)自己的控制系統(tǒng)。

????

????業(yè)內(nèi)專家普遍認為，未來幾年國產(chǎn)工業(yè)機器人產(chǎn)業(yè)將得到快速發(fā)展，國產(chǎn)工業(yè)機器人控制器在市場應用方面將面臨更好的發(fā)展契機，尤其是在運動控制領域深耕多年的企業(yè)更將面臨前所未有的市場機遇。

????

????(原標題：工業(yè)機器人控制器市場現(xiàn)狀及國產(chǎn)替代分析)