工業(yè)機器人是廣泛用于工業(yè)領(lǐng)域的多關(guān)節(jié)機械手或多自由度的機器裝置，具有一定的自動性，可依靠自身的動力能源和控制能力實現(xiàn)各種工業(yè)加工制造功能。

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(shù)全面爆發(fā)的重要變量。

工業(yè)機器人發(fā)展歷史

工業(yè)機器人分類

按功能劃分:

按機械結(jié)構(gòu)劃分:

資料來源：OFweek、開源證券、行行查

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(shè)備的上游包括控制器、伺服系統(tǒng)、減速機等零部件領(lǐng)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(shè)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(lǐng)域。

資料來源：行行查

從產(chǎn)業(yè)鏈角度來看，工業(yè)機器人上游是關(guān)鍵零部件生產(chǎn)廠商，核心零部件成本占到工業(yè)機器人整機成本的70%，核心零部件供應(yīng)商在整個產(chǎn)業(yè)鏈中擁有最強的議價能力。

資料來源：國泰君安、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(zhuǎn)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。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。

伺服系統(tǒng)

伺服系統(tǒng)是指以位置、速度、轉(zhuǎn)矩為控制量，能夠動態(tài)跟蹤目標(biāo)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(zhuǎn)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(zhuǎn)的發(fā)動機，可使控制速度，位置精度非常準(zhǔn)確，也可以將電壓信號轉(zhuǎn)化為轉(zhuǎn)矩和轉(zhuǎn)速以驅(qū)動控制對象。

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。

工業(yè)機器人本體

機器人本體，即機座和執(zhí)行機構(gòu)，包括手臂、腕部等，按照結(jié)構(gòu)形式，本體可以劃分為直角坐標(biāo)、球坐標(biāo)、圓柱坐標(biāo)、關(guān)節(jié)坐標(biāo)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(shè)備技術(shù)優(yōu)勢，在機器人領(lǐng)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%。

工業(yè)機器人四大家族

FANUC發(fā)那科

發(fā)那科成立于1956年，是日本一家專門研究數(shù)控系統(tǒng)的公司，是世界上最大的專業(yè)數(shù)控系統(tǒng)生產(chǎn)廠家。1974年，發(fā)那科首臺機器人問世；2008年，發(fā)那科機器人裝機量突破20萬臺，居世界首位；2011年，發(fā)那科全球機器人已超25萬臺，市場份額穩(wěn)居第一?，F(xiàn)如今，發(fā)那科形成了工業(yè)自動化、機床和機器人三大業(yè)務(wù)協(xié)同發(fā)展的業(yè)務(wù)模式。發(fā)那科的優(yōu)勢在于輕負(fù)載、高精度的應(yīng)用場合。

ABB

1988年創(chuàng)立于瑞士的ABB公司于1994年進(jìn)入中國，1995年成立ABB中國有限公司。2005年起，ABB機器人的生產(chǎn)、研發(fā)、工程中心都開始轉(zhuǎn)移到中國，可見國際機器人巨頭對中國市場的重視。目前，中國已經(jīng)成為ABB全球第一大市場。

ABB最早是從變頻器開始起家。ABB的產(chǎn)品優(yōu)勢在于運動控制和自動化的整合，ABB的機器人算法是四大主力品牌中最好的，不僅僅有全面的運動控制解決方案，ABB還講究機器人的整體特性，在重視品質(zhì)的同時也講究機器人的設(shè)計，產(chǎn)品使用技術(shù)文檔也相當(dāng)專業(yè)和具體。眾所周知的是，配備高標(biāo)準(zhǔn)控制系統(tǒng)的ABB機器人價格都很貴。

YASKAWA安川

安川電機創(chuàng)立于1915年，是日本最大的工業(yè)機器人公司。安川電機以伺服電機起家，其AC伺服和變頻器市場份額位居全球第一，以伺服電機為代表的工控產(chǎn)品是其核心優(yōu)勢。隨著業(yè)務(wù)范圍和企業(yè)規(guī)模的不斷擴大，公司除上海總部外還在廣州、北京、成都等地開設(shè)了分公司，并在中國各地區(qū)設(shè)立了代理店和經(jīng)銷商。

安川以伺服電機起家，因此它可以把電機的慣量做到最大化，所以安川的機器人最大的特點就是負(fù)載大，穩(wěn)定性高，在滿負(fù)載滿速度運行的過程中不會報警，甚至能夠過載運行。因此安川在重負(fù)載的的機器人應(yīng)用領(lǐng)域，比如汽車行業(yè)，市場是相對較大的。

安川機器人穩(wěn)定性好，精度沒有那么高；但是安川機器人價格優(yōu)勢明顯，是四大品牌中價格最低，性價比較高的。

KUKA庫卡

德國庫卡成立于1898年，最初主要專注于室內(nèi)及城市照明，不久后開始涉足其他領(lǐng)域。1996年，庫卡焊接設(shè)備和機器人有限公司分成兩個在市場上獨立運作的公司，即庫卡機器人有限公司及庫卡焊接設(shè)備有限公司。