機(jī)器人的大腦，負(fù)責(zé)規(guī)劃?rùn)C(jī)器人運(yùn)動(dòng)方式，發(fā)布和傳遞動(dòng)作指令的控制器；

機(jī)器人的核心，工業(yè)機(jī)器人的動(dòng)力系統(tǒng)，負(fù)責(zé)機(jī)器人運(yùn)動(dòng)的伺服電機(jī)和伺服驅(qū)動(dòng)；

機(jī)器人的工藝，決定工業(yè)機(jī)器人精度和負(fù)載，連接動(dòng)力源與執(zhí)行機(jī)構(gòu)之間的傳動(dòng)機(jī)構(gòu)減速器；

      近年來(lái)，以傳統(tǒng)制造業(yè)為中心，各行各業(yè)都掀起了一股“人機(jī)協(xié)作”狂潮?！皺C(jī)器人革命”在全世界范圍內(nèi)掀起熱潮，同時(shí)也正在成為“第四次工業(yè)革命”的切入點(diǎn)和重要增長(zhǎng)點(diǎn)。

中國(guó)對(duì)機(jī)器人及相關(guān)產(chǎn)業(yè)表現(xiàn)出高度重視

       雖然近幾年不斷出臺(tái)一系列政策法規(guī)，推進(jìn)機(jī)器人行業(yè)的發(fā)展，并取得良好成效，但是與國(guó)外機(jī)器人還存在一定差距，尤其在核心零部件方面，我國(guó)在機(jī)器人產(chǎn)業(yè)發(fā)展過(guò)程中，一直面臨著一系列“卡脖子”難題。

如今，機(jī)器人“卡脖子”難題的解決進(jìn)展如何？

       關(guān)鍵卡脖子成產(chǎn)業(yè)發(fā)展攔路虎控制器、伺服電機(jī)、減速器三者不僅是機(jī)器人最核心的三大零部件，同時(shí)也是工業(yè)機(jī)器人的核心技術(shù)壁壘所在，一般被認(rèn)為是中國(guó)機(jī)器人品牌與外資品牌性能差異的關(guān)鍵。

      當(dāng)然，技術(shù)壁壘并非一朝一夕形成，早期一些國(guó)內(nèi)零部件行業(yè)面臨的客觀問(wèn)題無(wú)法忽略。

       首先，是在起步時(shí)間方面的落后。就工業(yè)機(jī)器人產(chǎn)業(yè)而言，中國(guó)機(jī)器人產(chǎn)業(yè)發(fā)展落后于國(guó)外至少十年時(shí)間。而若是細(xì)化到關(guān)鍵零部件、關(guān)鍵核心技術(shù)和共性技術(shù)，僅在起步時(shí)間上，中國(guó)便至少落后于國(guó)外六十年。想要在短時(shí)間內(nèi)實(shí)現(xiàn)追趕甚至是超越國(guó)外，核心零部件行業(yè)發(fā)展任務(wù)艱巨。

      其次，是在技術(shù)性能上的差距。三大核心零部件的主要難點(diǎn)在于基礎(chǔ)工業(yè)和工藝，業(yè)內(nèi)人士普遍認(rèn)為，國(guó)產(chǎn)諧波減速器在齒形、材料、加工、熱處理技術(shù)等方面跟國(guó)外還有一定差距，只有不斷從理論層面到制造層面進(jìn)行正向研發(fā)創(chuàng)新，才有可能以最快速度追趕國(guó)外品牌。

       最后，是在成本控制、營(yíng)收規(guī)模上的落后。由于國(guó)內(nèi)公司在技術(shù)、工藝積累上與國(guó)際巨頭相比仍有差距，因此，在核心零部件領(lǐng)域，已擁有成熟技術(shù)的國(guó)外企業(yè)占據(jù)了絕大部分市場(chǎng)份額，而國(guó)產(chǎn)品牌主要集中在中低端市場(chǎng)。這便導(dǎo)致國(guó)內(nèi)外核心零部件企業(yè)一方面在營(yíng)收規(guī)模上形成巨大差距，另一方面在生產(chǎn)規(guī)模和成本控制上具有落差?？刂破?、減速器、伺服電機(jī)三大核心零部件不僅直接決定了工業(yè)機(jī)器人的精度、穩(wěn)定性、負(fù)荷能力等重要指標(biāo)，更關(guān)乎機(jī)器人企業(yè)的企業(yè)形象、產(chǎn)品品質(zhì)。

       因此，三大核心零部件領(lǐng)域的落后對(duì)中國(guó)機(jī)器人行業(yè)的發(fā)展也造成了一定影響。在三大零部件行業(yè)處于壟斷地位的龍頭企業(yè)，由于其在技術(shù)方面的領(lǐng)先優(yōu)勢(shì)，中國(guó)尚無(wú)企業(yè)實(shí)現(xiàn)突破，國(guó)外某些零部件供應(yīng)商對(duì)中國(guó)市場(chǎng)采取價(jià)格歧視政策，而國(guó)際機(jī)器人巨頭企業(yè)或是擁有強(qiáng)大的核心零部件自產(chǎn)能力，或是和零部件供應(yīng)商建立了長(zhǎng)期合作關(guān)系，能以遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于國(guó)內(nèi)企業(yè)的采購(gòu)價(jià)格購(gòu)買(mǎi)到核心零部件。

        以減速器為例，或許很多人還記得在4年前，某RV減速器名廠向庫(kù)卡、ABB等機(jī)器人四大家族銷(xiāo)售均價(jià)為3500元左右，對(duì)中國(guó)廠商的銷(xiāo)售均價(jià)卻為7000元左右，售價(jià)整整翻了一倍。

       這便導(dǎo)致國(guó)內(nèi)機(jī)器人企業(yè)，尤其是生產(chǎn)規(guī)模較小的中小企業(yè)，在強(qiáng)大的核心零部件供應(yīng)商面前毫無(wú)議價(jià)能力，只能被迫接受?chē)?guó)際巨頭的價(jià)格歧視政策，壓縮盈利空間，用更高生產(chǎn)成本去與國(guó)外企業(yè)機(jī)器人產(chǎn)品進(jìn)行市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)，這也就進(jìn)而壓制了本就起步較晚不占優(yōu)勢(shì)的中國(guó)機(jī)器人行業(yè)發(fā)展。

       核心零部件無(wú)疑已成為制約國(guó)內(nèi)企業(yè)發(fā)展的“攔路虎”。

       國(guó)產(chǎn)機(jī)器人品牌若想崛起，核心零部件國(guó)產(chǎn)化將是必須要邁過(guò)的坎。如今，這些卡脖子的瓶頸，已經(jīng)逐漸被中國(guó)企業(yè)攻克。

       行業(yè)暴利引國(guó)產(chǎn)企業(yè)爭(zhēng)先嘗試與高技術(shù)壁壘相匹配的必然是高利潤(rùn)，在工業(yè)機(jī)器人上、中、下游整個(gè)產(chǎn)業(yè)鏈中，上游核心零部件是業(yè)內(nèi)默認(rèn)毛利率最高的一環(huán)；正如電池在新能源汽車(chē)中的成本占比。

       早些年由于國(guó)外零部件供應(yīng)商的價(jià)格歧視政策，一臺(tái)工業(yè)機(jī)器人的成本構(gòu)成中，減速器、伺服電機(jī)、控制器分別占總成本的35%、20%、15%，合計(jì)占總成本的70%。

       此外，由于機(jī)器人行業(yè)發(fā)展迅猛，工業(yè)機(jī)器人、協(xié)作機(jī)器人、移動(dòng)機(jī)器人、服務(wù)機(jī)器等多個(gè)領(lǐng)域需求明確，上游的機(jī)器人核心零部件呈現(xiàn)出穩(wěn)定且廣闊的市場(chǎng)。

       一些數(shù)據(jù)也證實(shí)了這種市場(chǎng)增長(zhǎng)的可能性，例如根據(jù)中商產(chǎn)業(yè)研究院測(cè)算，我國(guó)工業(yè)機(jī)器人控制器市場(chǎng)規(guī)模2017-2022年復(fù)合增長(zhǎng)率為9.1%，2022年有望達(dá)16.2億元；

數(shù)據(jù)來(lái)源：中商產(chǎn)業(yè)研究院

       我國(guó)伺服系統(tǒng)市場(chǎng)規(guī)模，2017-2022年復(fù)合增長(zhǎng)率為24.1%，2022年將有望達(dá) 286 億元；

數(shù)據(jù)來(lái)源：中商產(chǎn)業(yè)研究院

       僅中國(guó)控制器與伺服電機(jī)（伺服驅(qū)動(dòng)）市場(chǎng)規(guī)模便高達(dá)上百億。若放眼全球來(lái)看，其市場(chǎng)規(guī)模將更上一層。

       核心零部件業(yè)務(wù)的高收益與業(yè)務(wù)持續(xù)性毫無(wú)疑問(wèn)吸引了一批中國(guó)廠商涌入。客觀而言，國(guó)外零部件供應(yīng)商的價(jià)格歧視策略，也給予了國(guó)產(chǎn)零部件廠商以生存空間，更給予了起步階段的國(guó)產(chǎn)廠商以合理盈利空間。國(guó)產(chǎn)零部件廠商能夠賺取到利潤(rùn)，并持續(xù)投入到相關(guān)技術(shù)研發(fā)，拉近國(guó)內(nèi)外技術(shù)上的差距，而這又進(jìn)一步提高了國(guó)產(chǎn)廠商市場(chǎng)份額；更大的市場(chǎng)份額意味著更多的利潤(rùn)和更多的研發(fā)投入，這樣的正反饋機(jī)制助力國(guó)內(nèi)核心零部件行業(yè)不斷突破。

       同時(shí)，國(guó)外零部件供應(yīng)商這一策略導(dǎo)致的中國(guó)機(jī)器人行業(yè)痛點(diǎn)，也引發(fā)了國(guó)家層面的重點(diǎn)關(guān)注與重視。早在2012年，我國(guó)“十三五”便明確提出要攻克核心部件共性技術(shù)，實(shí)現(xiàn)工業(yè)機(jī)器人核心部件的技術(shù)突破和產(chǎn)業(yè)化。

       到了2015年，《中國(guó)制造2025》明確提出任務(wù)指標(biāo)：2020年自主品品牌工業(yè)機(jī)器人市場(chǎng)占有率達(dá)到50%，關(guān)鍵零部件國(guó)產(chǎn)化率50%；2025年國(guó)內(nèi)市場(chǎng)占有率達(dá)到70%，關(guān)鍵零部件國(guó)產(chǎn)化率80%。這一目標(biāo)在十四五規(guī)劃中進(jìn)一步拓展和細(xì)分成不同領(lǐng)域：例如集成電路、航空航天、機(jī)器人、軌道交通裝備、先進(jìn)電力裝備、工程機(jī)械、高端數(shù)控機(jī)床、醫(yī)藥及醫(yī)療設(shè)備等創(chuàng)新產(chǎn)業(yè)。”政府對(duì)于高端裝備自主可控戰(zhàn)略的重視和持續(xù)性扶持，為機(jī)器人核心零部件行業(yè)發(fā)展提供了源動(dòng)力。

       可以說(shuō)近年來(lái)，隨國(guó)內(nèi)廠商不斷努力，核心零部件領(lǐng)域的技術(shù)差距正在不斷縮小，國(guó)產(chǎn)化進(jìn)程也正在順利進(jìn)行。

全自主研發(fā)實(shí)現(xiàn)追趕加速代替

       在眾多從事核心零部件研發(fā)的國(guó)產(chǎn)企業(yè)中，作為一家由海內(nèi)外專(zhuān)家聯(lián)合創(chuàng)辦的高新科技型企業(yè)，中科深谷解決“卡脖子”問(wèn)題成果斐然。依托中科大、合工大集聚多所知名高校及單位的教授專(zhuān)家和行業(yè)資深研發(fā)工程師，中科深谷深度聚焦工業(yè)自動(dòng)化設(shè)備的“核心系統(tǒng)”伺服電機(jī)（伺服驅(qū)動(dòng)）和機(jī)器人的“大腦”控制器開(kāi)發(fā)，為智能機(jī)器人產(chǎn)業(yè)提供技術(shù)支持與動(dòng)力源泉。在伺服電機(jī)（伺服驅(qū)動(dòng)）方面，中科深谷已推出包括基于Simulink/C語(yǔ)言開(kāi)發(fā)的伺服驅(qū)動(dòng)器：低壓交流伺服電機(jī)驅(qū)動(dòng)器、直流無(wú)刷電機(jī)驅(qū)動(dòng)器、協(xié)作機(jī)械臂關(guān)節(jié)電機(jī)伺服驅(qū)動(dòng)器等多款高效穩(wěn)定的伺服驅(qū)動(dòng)器產(chǎn)品。

       中科深谷全自主研發(fā)的伺服驅(qū)動(dòng)主要采用高性能DSP/ARM芯片，可實(shí)現(xiàn)SVPWM、PID、FOC磁場(chǎng)定向控制、電流/速度/位置三閉環(huán)控制；可驅(qū)動(dòng)多種電機(jī)，并支持多種編碼器，支持EtherCAT、CANOpen、modbus等多種總線協(xié)議；集成了點(diǎn)到點(diǎn)軌跡規(guī)劃、位置跟蹤等功能；具體有過(guò)流/過(guò)壓/欠壓/堵轉(zhuǎn)/過(guò)溫等多種保護(hù)功能；實(shí)現(xiàn)了參數(shù)辨識(shí)、PI參數(shù)自整定、ADRC自抗擾、負(fù)載辨識(shí)等高級(jí)算法。

      得益于雄厚技術(shù)實(shí)力與豐富行業(yè)經(jīng)驗(yàn)、產(chǎn)品需求定制化服務(wù)，中科深谷憑借推出的伺服驅(qū)動(dòng)產(chǎn)品已與華為、科大訊飛、唯品會(huì)、楚科集團(tuán)、伯朗特機(jī)器人、貝殼、三聯(lián)集團(tuán)、中國(guó)電子科技集團(tuán)、雅迪等多家知名企業(yè)建立合作關(guān)系，并在智能輪椅、物流穿梭車(chē)、服務(wù)機(jī)器人、協(xié)作機(jī)械臂（六軸/七軸/雙臂）、點(diǎn)焊機(jī)器人、伺服云臺(tái)、SCARA機(jī)器人、XYZ機(jī)器人、醫(yī)療機(jī)器人、移動(dòng)物流車(chē)等多個(gè)產(chǎn)品上實(shí)現(xiàn)量化應(yīng)用。通過(guò)提供協(xié)作機(jī)器人關(guān)節(jié)伺服驅(qū)動(dòng)器定制開(kāi)發(fā)服務(wù)和標(biāo)準(zhǔn)產(chǎn)品銷(xiāo)售，中科深谷為國(guó)產(chǎn)協(xié)作機(jī)器人發(fā)展提供強(qiáng)勁動(dòng)力；通過(guò)對(duì)微創(chuàng)手術(shù)機(jī)器人被動(dòng)式關(guān)節(jié)進(jìn)行一體化設(shè)計(jì)，并對(duì)被動(dòng)關(guān)節(jié)鎖緊性能進(jìn)行設(shè)計(jì)研究，中科深谷為我國(guó)自行開(kāi)發(fā)安全可靠的微創(chuàng)手術(shù)系統(tǒng)提供了核心零部件保障。

       同時(shí)，中科深谷多款伺服驅(qū)動(dòng)產(chǎn)品還以足式機(jī)器人關(guān)節(jié)一體化模組、移動(dòng)底盤(pán)、關(guān)節(jié)模組、伺服驅(qū)動(dòng)等多種形式在各種類(lèi)機(jī)器人行業(yè)得到應(yīng)用，并為推動(dòng)產(chǎn)業(yè)發(fā)展作出重要貢獻(xiàn)。在控制系統(tǒng)方面，中科深谷自主開(kāi)發(fā)的國(guó)產(chǎn)半實(shí)物仿真與控制技術(shù)包括嵌入式系統(tǒng)版本和實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)版本，可作為快速控制原型和硬件在環(huán)回路的系統(tǒng)平臺(tái)。

       借助于中科深谷自研半實(shí)物仿真與控制技術(shù)，基于性能強(qiáng)大的處理器與豐富的硬件接口，可針對(duì)各種復(fù)雜被控對(duì)象建立高精度物理模型，將仿真與實(shí)物高效銜接，無(wú)縫支持基于模型的設(shè)計(jì)（MBD）工作流程，快速實(shí)現(xiàn)控制算法的運(yùn)行、部署、監(jiān)控和測(cè)試。

       此外，產(chǎn)品也支持豐富靈活的I/O配置和各種總線協(xié)議擴(kuò)展，滿足客戶不斷嘗試新想法和概念的需求，幫助企業(yè)節(jié)約成本，降低風(fēng)險(xiǎn)。中科深谷長(zhǎng)期提供快速原型控制與硬件在環(huán)回路全套解決方案；堅(jiān)持將仿真建模與實(shí)際研發(fā)產(chǎn)品結(jié)合，引入高可靠性的實(shí)時(shí)軟硬件環(huán)境做技術(shù)保障；從需求捕獲到設(shè)計(jì)、實(shí)現(xiàn)和測(cè)試，系統(tǒng)模型開(kāi)發(fā)和測(cè)試始終占據(jù)開(kāi)發(fā)流程的核心；追求持續(xù)不斷地創(chuàng)新，將客戶所追求的前沿創(chuàng)新技術(shù)與安全、可靠的核心功能有機(jī)結(jié)合 。

       目前，中科深谷自主開(kāi)發(fā)的國(guó)產(chǎn)CSPACE半實(shí)物仿真與控制技術(shù)已經(jīng)應(yīng)用于機(jī)器人領(lǐng)域、汽車(chē)電子、新能源汽車(chē)等多個(gè)行業(yè)和協(xié)作機(jī)器人（六軸/七軸/雙臂）、SCARA機(jī)器人、并聯(lián)機(jī)器人、移動(dòng)作業(yè)機(jī)器人等多類(lèi)型機(jī)器人機(jī)電系統(tǒng)。

      在科研教育方面，中科深谷旗下產(chǎn)品CSPACE-V3控制器憑借優(yōu)越產(chǎn)品性能，助力山東大學(xué)柔性機(jī)器人科研平臺(tái)成功搭建。CSPACE-RT半實(shí)物仿真系統(tǒng)在合工大工業(yè)機(jī)器人科研平臺(tái)搭建項(xiàng)目上也發(fā)揮了重要作用。

       中科深谷通過(guò)將工業(yè)產(chǎn)業(yè)的核心技術(shù)與器件及裝備底層開(kāi)源賦能高校進(jìn)行人才培養(yǎng)，為高校科研人員進(jìn)行算法研究、科研創(chuàng)新提供源動(dòng)力。在產(chǎn)業(yè)助力方面，中科深谷半實(shí)物仿真與控制技術(shù)已賦能醫(yī)療、工業(yè)、航天航空等多個(gè)領(lǐng)域、企業(yè)。如在與杭州某醫(yī)學(xué)機(jī)器人有限公司的合作中，提供的開(kāi)源EtherCAT總線機(jī)械臂控制器，協(xié)助從事腹腔鏡手術(shù)機(jī)器人研究的搭建好第一臺(tái)功能樣機(jī)，幫助企業(yè)較快速掌握相關(guān)技術(shù)和培養(yǎng)起對(duì)應(yīng)的研發(fā)人員，為國(guó)內(nèi)醫(yī)療機(jī)器人的發(fā)展助力。

       作為新興技術(shù)的重要載體，中科深谷積極貢獻(xiàn)力量，其研發(fā)團(tuán)隊(duì)長(zhǎng)期致力于機(jī)器人核心零部件國(guó)產(chǎn)化替代的研發(fā)與產(chǎn)業(yè)化，在機(jī)器人控制器及操作系統(tǒng)、伺服驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)、高集成度模塊化關(guān)節(jié)等方面提供成熟批量化核心器件與關(guān)鍵技術(shù)，并形成協(xié)作機(jī)器人、自主作業(yè)移動(dòng)智能機(jī)器人以及機(jī)器人集成應(yīng)用解決方案。

       通過(guò)將機(jī)器人核心零部件與關(guān)鍵技術(shù)賦能各類(lèi)型機(jī)器人行業(yè)，助力機(jī)器人產(chǎn)業(yè)平穩(wěn)發(fā)展。對(duì)于入局機(jī)器人核心零部件行業(yè)的原因，公司董事長(zhǎng)表示：“早先時(shí)候，中國(guó)在機(jī)器人核心零部件方面落后，中國(guó)有很大一批中小企業(yè)買(mǎi)不起也用不起進(jìn)口核心零部件，作為一家機(jī)器人企業(yè)的同時(shí)也是一家中國(guó)企業(yè)，實(shí)現(xiàn)核心零部件自主研發(fā)和國(guó)產(chǎn)化、推動(dòng)中國(guó)智能機(jī)器人產(chǎn)業(yè)邁向中高端發(fā)展，我們義不容辭?！?

結(jié)語(yǔ)

       機(jī)器人核心零部件和機(jī)器人關(guān)鍵技術(shù)的突破，不僅是企業(yè)尋求市場(chǎng)破局的關(guān)鍵，同時(shí)也是產(chǎn)業(yè)發(fā)展的基礎(chǔ)。中國(guó)機(jī)器人核心零部件市場(chǎng)實(shí)現(xiàn)突破的過(guò)程無(wú)疑道阻且艱，但其回報(bào)也同樣巨大。面向國(guó)外某些零部件供應(yīng)商的公然歧視，中國(guó)機(jī)器人行業(yè)若要發(fā)展，唯有不斷鉆研、突破技術(shù)、實(shí)現(xiàn)國(guó)產(chǎn)替代才能避免被卡脖子的情況再度出現(xiàn)。而中科深谷無(wú)疑為中國(guó)機(jī)器人企業(yè)樹(shù)立了很好的榜樣。