淺析工業(yè)機(jī)器人的構(gòu)成成分

1、減速機(jī)

已經(jīng)成熟并標(biāo)準(zhǔn)化的減速器有：圓柱齒輪減速器、渦輪減速器、行星減速器、行星齒輪減速器、RV減速器、擺線針輪減速器和諧波減速器等。

80-90年代以來，在新興產(chǎn)業(yè)如航空航天、機(jī)器人和醫(yī)療器械等發(fā)展的需求下，需要結(jié)構(gòu)簡單緊湊、傳遞功率大、噪聲低、傳動平穩(wěn)的高性能精密減速器，其中RV減速器和諧波減速器是精密減速器中重要的兩種減速器。RV減速機(jī)，作為一種小體積，大傳動比，零背隙，超高傳動/體積比的減速機(jī)，是精密機(jī)械工業(yè)的一個巔峰之作，減速機(jī)里面完全是由高精度的元件，齒輪相互嚙合，對材料科學(xué)，精密加工裝備，加工精度，裝配技術(shù)，高精度檢測技術(shù)提出了極高的要求。

2、伺服電機(jī)

工業(yè)機(jī)器人的必不可少的關(guān)鍵零部件機(jī)器人電動伺服驅(qū)動系統(tǒng)是利用各種電機(jī)產(chǎn)生的力矩和力，直接或間接地驅(qū)動機(jī)器人本體以獲得機(jī)器人的各種運(yùn)動的執(zhí)行機(jī)構(gòu)，通常由伺服電機(jī)以及伺服驅(qū)動器組成。除了可以進(jìn)行速度與轉(zhuǎn)矩控制外，伺服系統(tǒng)還可以進(jìn)行精確、快速、穩(wěn)定的位臵控制。

目前國內(nèi)高端市場主要被國外名企占據(jù)，主要來自日本和歐美，未來***空間大。目前國外品牌占據(jù)了中國交流伺服市場近80%的市場份額，主要來自日本和歐美。其中，日系產(chǎn)品以約50%的市場份額居首，其著名品牌包括松下、三菱電機(jī)、安川、三洋、富士等，其產(chǎn)品特點(diǎn)是技術(shù)和性能水平比較符合中國用戶的需求，以良好的性價比和較高的可靠性獲得了穩(wěn)定且持續(xù)的客戶源，在中小型OEM市場上尤其具有壟斷優(yōu)勢。

圖表：國內(nèi)工業(yè)機(jī)器人用伺服電機(jī)價格情況（數(shù)據(jù)來源：中研普華產(chǎn)業(yè)研究院）

3、控制器

機(jī)器人控制器是根據(jù)指令以及傳感信息控制機(jī)器人完成一定的動作或作業(yè)任務(wù)的裝置，它是機(jī)器人的心臟，決定了機(jī)器人性能的優(yōu)劣，從機(jī)器人控制算法的處理方式來看，可分為串行、并行兩種結(jié)構(gòu)類型。新型機(jī)器人控制器比較突出的優(yōu)點(diǎn)是它的網(wǎng)絡(luò)通訊功能利用網(wǎng)絡(luò)通訊的功能，便于實(shí)現(xiàn)資源共享或多臺機(jī)器人協(xié)同工作。

4、其他

（1）機(jī)械臂

市面上最常見的工業(yè)機(jī)器人應(yīng)用領(lǐng)域就是搬運(yùn)，點(diǎn)焊，噴涂和弧焊。工業(yè)機(jī)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(jī)座和執(zhí)行機(jī)構(gòu)，包括臂部、腕部和手部，有的機(jī)器人還有行走機(jī)構(gòu)。不同的構(gòu)件需要采用不同的材料。

機(jī)器人手臂重了負(fù)載及慣量大，輕了機(jī)械強(qiáng)度又會有問題，現(xiàn)在多是采用的鋁鎂合金、碳纖維。

工業(yè)機(jī)器人機(jī)械臂材料涉及到設(shè)計，工藝，選型，加工，裝配，鈑金，模具，液壓，各種層面，還有機(jī)械臂電纜壽命這些都是在選材時需要考慮的問題。

而不同應(yīng)用場景下的機(jī)器人會有不同的材料需求，有些的需要防止腐蝕，有些的要能夠耐高壓，高溫，所以要根據(jù)實(shí)際的使用場景來靈活選擇。而且現(xiàn)在3D打印技術(shù)越來月成熟，制造技術(shù)也很快會有跨越式的發(fā)展。

圖表：工業(yè)機(jī)器人機(jī)械臂市場詢價情況（數(shù)據(jù)來源：中研普華產(chǎn)業(yè)研究院）

（2）傳感器

圖表：工業(yè)機(jī)器人傳感器主要類型（數(shù)據(jù)來源：中研普華整理）

從結(jié)構(gòu)上來看，工業(yè)機(jī)器人由控制系統(tǒng)、驅(qū)動系統(tǒng)和執(zhí)行機(jī)構(gòu)組成，分別對應(yīng)控制器、伺服電機(jī)和減速器等核心零部件。從成本上來看，核心零部件占工業(yè)機(jī)器人成本大頭，約72%左右。多軸工業(yè)機(jī)器人的成本構(gòu)成中，機(jī)械本體約占22%；伺服系統(tǒng)約占24%；減速器系統(tǒng)約占36%；控制系統(tǒng)約占12%；其他外設(shè)約占6%。

圖表：工業(yè)機(jī)器人成本構(gòu)成（數(shù)據(jù)來源：中研普華產(chǎn)業(yè)研究院）