當(dāng)前全球機(jī)器人市場主要以工業(yè)機(jī)器人為主，占市場份額的80%。未來服務(wù)機(jī)器人的行業(yè)規(guī)?；?qū)⒊^工業(yè)機(jī)器人，成為新藍(lán)海。

　　預(yù)計(jì)2014~2017年全球服務(wù)機(jī)器人市場規(guī)模累計(jì)將達(dá)2000億元，復(fù)合增速將達(dá)到22%，中國市場增速遠(yuǎn)高于全球增速。以清潔機(jī)器人為例，“雙十一”期間，國內(nèi)掃地機(jī)器人公司科沃斯實(shí)現(xiàn)全網(wǎng)銷售3.15億元，其中在天貓商城銷售達(dá)2.76億元。這讓我們看到了服務(wù)機(jī)器人在終端消費(fèi)需求的爆發(fā)力。

　　中國的機(jī)器人密度僅為30，遠(yuǎn)低于世界平均水平的62，而世界最高的韓國達(dá)到437。工信部工業(yè)裝備司副司長王衛(wèi)明曾透露，國家的相關(guān)產(chǎn)業(yè)規(guī)劃到2020年中國工業(yè)機(jī)器人的產(chǎn)業(yè)體系要具備3至5家具有國際競爭力的企業(yè)，8至10個(gè)產(chǎn)業(yè)配套集群，機(jī)器人密度達(dá)到100以上。從30到100對應(yīng)的是3倍以上市場規(guī)模的增長。

　　機(jī)器人將迎來政策密集落地期，制造強(qiáng)國戰(zhàn)略對機(jī)器人產(chǎn)業(yè)是長期利好。

　　導(dǎo)讀

　　機(jī)器人的誕生或許并不是20世紀(jì)產(chǎn)業(yè)界最偉大的成就，但卻可能是21世紀(jì)最偉大的變革！

　　機(jī)器人是集機(jī)械、電子、控制、計(jì)算機(jī)、傳感器、人工智能等多學(xué)科先進(jìn)技術(shù)于一體的現(xiàn)代制造業(yè)重要的自動化裝備。自從1962年美國研制出世界上第一臺機(jī)器人以來，機(jī)器人技術(shù)及其產(chǎn)品發(fā)展很快，已成為柔性制造系統(tǒng)（FMS）、自動化工廠（FA）、計(jì)算機(jī)集成制造系統(tǒng)（CIMS）的自動化工具。

　　廣泛采用機(jī)器人，不僅可提高產(chǎn)品的質(zhì)量與產(chǎn)量，而且對保障人身安全，改善勞動環(huán)境，減輕勞動強(qiáng)度，提高勞動生產(chǎn)率，節(jié)約原材料消耗以及降低生產(chǎn)成本，有著十分重要的意義。和計(jì)算機(jī)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)一樣，工業(yè)機(jī)器人的廣泛應(yīng)用正在日益改變著人類的生產(chǎn)和生活方式。

　　機(jī)器人能干的工作也已經(jīng)從搬運(yùn)、碼垛、焊接等生產(chǎn)活動，到讀報(bào)、陪護(hù)、弱交流等生活活動，再到排雷、戰(zhàn)斗等軍事活動，滲透到了人類的方方面面。隨著需求范圍的擴(kuò)大，機(jī)器人結(jié)構(gòu)和形態(tài)的發(fā)展呈現(xiàn)多樣化。高端機(jī)器人具有明顯的仿生和智能特征，其性能不斷提高，功能不斷擴(kuò)展和完善，各種機(jī)器人系統(tǒng)逐步向具有更高智能方向演進(jìn)。

　　目前機(jī)器人主要分為：工業(yè)機(jī)器人和服務(wù)機(jī)器人兩大類。

　　工業(yè)機(jī)器人細(xì)分為焊接機(jī)器人、搬運(yùn)機(jī)器人、裝配機(jī)器人、處理機(jī)器人、噴涂機(jī)器人五大類，

　　服務(wù)機(jī)器人細(xì)分為個(gè)人、家用機(jī)器人、專業(yè)服務(wù)機(jī)器人。

　　工業(yè)機(jī)器人概述及發(fā)展趨勢

　　1.1工業(yè)機(jī)器人發(fā)展概述

　　工業(yè)機(jī)器人是最典型的機(jī)電一體化數(shù)字化裝備，技術(shù)附加值很高，應(yīng)用范圍很廣，作為先進(jìn)制造業(yè)的支撐技術(shù)和信息化社會的新興產(chǎn)業(yè)，將對未來生產(chǎn)和社會發(fā)展起著越來越重要的作用。國外專家預(yù)測，機(jī)器人產(chǎn)業(yè)是繼汽車、計(jì)算機(jī)之后出現(xiàn)的一種新的大型高技術(shù)產(chǎn)業(yè)。

　　據(jù)聯(lián)合國歐洲經(jīng)濟(jì)委員會（UNECE）和國際機(jī)器人聯(lián)合會（IFR）的統(tǒng)計(jì)，世界機(jī)器人市場前景看好，從20世紀(jì)下半葉起，世界機(jī)器人產(chǎn)業(yè)一直保持著穩(wěn)步增長的良好勢頭。進(jìn)入20世紀(jì)90年代，機(jī)器人產(chǎn)品發(fā)展速度加快，年增長率平均在10％左右。2004年增長率達(dá)到創(chuàng)記錄的20％。其中，亞洲機(jī)器人增長幅度最為突出，高達(dá)43%。

　　1.2國外工業(yè)機(jī)器人發(fā)展趨勢

　　1.2.1工業(yè)機(jī)器人性能不斷提高（高速度、高精度、高可靠性、便于操作和維修），而單機(jī)價(jià)格不斷下降，平均單機(jī)價(jià)格從91年的10.3萬美元降至97年的6.5萬美元。

　　1.2.2機(jī)械結(jié)構(gòu)向模塊化、可重構(gòu)化發(fā)展。例如關(guān)節(jié)模塊中的伺服電機(jī)、減速機(jī)、檢測系統(tǒng)三位一體化；由關(guān)節(jié)模塊、連桿模塊用重組方式構(gòu)造機(jī)器人整機(jī)；國外已有模塊化裝配機(jī)器人產(chǎn)品問市。

　　1.2.3工業(yè)機(jī)器人控制系統(tǒng)向基于PC機(jī)的開放型控制器方向發(fā)展，便于標(biāo)準(zhǔn)化、網(wǎng)絡(luò)化；器件集成度提高，控制柜日見小巧，且采用模塊化結(jié)構(gòu)；大大提高了系統(tǒng)的可靠性、易操作性和可維修性。

　　1.2.4機(jī)器人中的傳感器作用日益重要，除采用傳統(tǒng)的位置、速度、加速度等傳感器外，裝配、焊接機(jī)器人還應(yīng)用了視覺、力覺等傳感器，而遙控機(jī)器人則采用視覺、聲覺、力覺、觸覺等多傳感器的融合技術(shù)來進(jìn)行環(huán)境建模及決策控制；多傳感器融合配置技術(shù)在產(chǎn)品化系統(tǒng)中已有成熟應(yīng)用。

　　1.2.5虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)在機(jī)器人中的作用已從仿真、預(yù)演發(fā)展到用于過程控制，如使遙控機(jī)器人操作者產(chǎn)生置身于遠(yuǎn)端作業(yè)環(huán)境中的感覺來操縱機(jī)器人。

　　1.3中國工業(yè)機(jī)器人發(fā)展現(xiàn)狀

　　中國的工業(yè)機(jī)器人從80年代“七五”科技攻關(guān)開始起步，在國家的支持下，通過“七五”、“八五”科技攻關(guān)，目前已基本掌握了機(jī)器人操作機(jī)的設(shè)計(jì)制造技術(shù)、控制系統(tǒng)硬件和軟件設(shè)計(jì)技術(shù)、運(yùn)動學(xué)和軌跡規(guī)劃技術(shù)，生產(chǎn)了部分機(jī)器人關(guān)鍵元器件，開發(fā)出噴漆、弧焊、點(diǎn)焊、裝配、搬運(yùn)等機(jī)器人；其中有130多臺套噴漆機(jī)器人在二十余家企業(yè)的近30條自動噴漆生產(chǎn)線（站）上獲得規(guī)模應(yīng)用，弧焊機(jī)器人已應(yīng)用在汽車制造廠的焊裝線上。

　　但總的來看，中國的工業(yè)機(jī)器人技術(shù)及其工程應(yīng)用的水平和國外比還有一定的距離，如：可靠性低于國外產(chǎn)品；機(jī)器人應(yīng)用工程起步較晚，應(yīng)用領(lǐng)域窄，生產(chǎn)線系統(tǒng)技術(shù)與國外比有差距。

　　1.4工業(yè)機(jī)器人應(yīng)用領(lǐng)域發(fā)展趨勢

　　經(jīng)過四十多年的發(fā)展，工業(yè)機(jī)器人已在越來越多的領(lǐng)域得到了應(yīng)用。在制造業(yè)中，尤其是在汽車產(chǎn)業(yè)中，工業(yè)機(jī)器人得到了廣泛的應(yīng)用。如在毛坯制造（沖壓、壓鑄、鍛造等）、機(jī)械加工、焊接、熱處理、表面涂覆、上下料、裝配、檢測及倉庫堆垛等作業(yè)中，機(jī)器人都已逐步取代了人工作業(yè)。

　　隨著工業(yè)機(jī)器人向更深更廣方向的發(fā)展以及機(jī)器人智能化水平的提高，機(jī)器人的應(yīng)用范周還在不斷地?cái)U(kuò)大，已從汽車制造業(yè)推廣到其他制造業(yè)，進(jìn)而推廣到諸如采礦機(jī)器人、建筑業(yè)機(jī)器人以及水電系統(tǒng)維護(hù)維修機(jī)器人等各種非制造行業(yè)。

　　在國外，工業(yè)機(jī)器人技術(shù)日趨成熟，已經(jīng)成為一種標(biāo)準(zhǔn)設(shè)備被工業(yè)界廣泛應(yīng)用。從而，相繼形成了一批具有影響力的、著名的工業(yè)機(jī)器人公司，它們包括：瑞典的abbRobotics，日本的fanuc、Yaskawa，德國的kukaRoboter，美國的AdeptTechnology、AmericanRobot、EmersonIndustrialAutomation、S-TRobotics，意大利comau，英國的AutoTechRobotics，加拿大的JcdInternationalRobotics，以色列的RobogroupTek公司，這些公司已經(jīng)成為其所在地區(qū)的支柱性產(chǎn)業(yè)。

　　在國內(nèi)，工業(yè)機(jī)器人產(chǎn)業(yè)剛剛起步，但增長的勢頭非常強(qiáng)勁。如中國科學(xué)院沈陽自動化所投資組建的新松機(jī)器人公司，年利潤增長在40%左右。

　　1.5工業(yè)機(jī)器人四大家族

　　1.5.1日本發(fā)那科（Fanuc）

　　FANUC是日本一家專門研究數(shù)控系統(tǒng)的公司，成立于1956年。是世界上最大的專業(yè)數(shù)控系統(tǒng)生產(chǎn)廠家，占據(jù)了全球70%的市場份額。FANUC于1959年首先推出了電液步進(jìn)電機(jī)，在后來的若干年中逐步發(fā)展并完善了以硬件為主的開環(huán)數(shù)控系統(tǒng)。

　　進(jìn)入70年代，微電子技術(shù)、功率電子技術(shù)，尤其是計(jì)算技術(shù)得到了飛速發(fā)展，F(xiàn)ANUC公司毅然舍棄了使其發(fā)家的電液步進(jìn)電機(jī)數(shù)控產(chǎn)品，一方面從GETTES公司引進(jìn)直流伺服電機(jī)制造技術(shù)。1976年FANUC公司研制成功數(shù)控系統(tǒng)5，隨后又與SIEMENS公司聯(lián)合研制了具有先進(jìn)水平的數(shù)控系統(tǒng)7，從這時(shí)起，F(xiàn)ANUC公司逐步發(fā)展成為世界上最大的專業(yè)數(shù)控系統(tǒng)生產(chǎn)廠家。

　　自1974年，F(xiàn)ANUC首臺機(jī)器人問世以來，F(xiàn)ANUC致力于機(jī)器人技術(shù)上的領(lǐng)先與創(chuàng)新，是世界上唯一一家由機(jī)器人來做機(jī)器人的公司，是世界上唯一提供集成視覺系統(tǒng)的機(jī)器人企業(yè)，是世界上唯一一家既提供智能機(jī)器人又提供智能機(jī)器的公司。FANUC機(jī)器人產(chǎn)品系列多達(dá)240種，負(fù)重從0.5公斤到1.35噸，廣泛應(yīng)用在裝配、搬運(yùn)、焊接、鑄造、噴涂、碼垛等不同生產(chǎn)環(huán)節(jié)，滿足客戶的不同需求。

　　2008年6月，F(xiàn)ANUC成為世界上第一個(gè)裝機(jī)量突破20萬臺機(jī)器人的廠家；2011年，F(xiàn)ANUC全球機(jī)器人裝機(jī)量已超25萬臺，市場份額穩(wěn)居第一。

　　FANUC發(fā)布史上最“給力”機(jī)器人

　　2015年，F(xiàn)ANUC向大眾展示了M-2000iA系列的機(jī)器人。M-2000iA系列是世界上最大、最強(qiáng)壯的可搬運(yùn)超重物體的機(jī)器人，有兩種型號，一個(gè)是可舉起900公斤重物的M-2000iA/900（動作半徑4680mm）和能舉起1200公斤的M-2000iA/1200（動作半徑3730mm），能夠做到更快、更穩(wěn)、更精確地移動大型部件，用于物流搬運(yùn)、機(jī)床上下料、裝配、碼垛、材料加工、拾取及包裝及舉重表演等。

　　當(dāng)需要處理超重部件，如機(jī)床組裝、車身定位時(shí)，M-2000iA機(jī)器人可實(shí)現(xiàn)安全快捷的安置，能代替起重機(jī)、運(yùn)輸班車、龍門吊工作。

　　1.5.2ABB（Asea Brown Boveri）

　　ABB是一家瑞士-瑞典的跨國公司，集團(tuán)總部位于瑞士蘇黎世。1988年創(chuàng)立于歐洲，1994年進(jìn)入中國，1995年成立ABB中國有限公司。2005年起，ABB機(jī)器人的生產(chǎn)、研發(fā)、工程中心都開始轉(zhuǎn)移到中國，目前，中國已經(jīng)成為ABB全球第一大市場。

　　ABB集團(tuán)業(yè)務(wù)遍布全球100多個(gè)國家，擁有14.5萬名員工，2014年全球銷售收入約400億美元，在華銷售收入約58億美元。

　　ABB在中國擁有研發(fā)、制造、銷售和工程服務(wù)等全方位的業(yè)務(wù)活動，員工1.9萬名。在中國大陸設(shè)有38個(gè)子公司和100多個(gè)辦事處。ABB機(jī)器人產(chǎn)品和解決方案已廣泛應(yīng)用于汽車制造、食品飲料、計(jì)算機(jī)和消費(fèi)電子等眾多行業(yè)的焊接、裝配、搬運(yùn)、噴涂、精加工、包裝和碼垛等不同作業(yè)環(huán)節(jié)。

　　機(jī)器人業(yè)務(wù)屬于ABB五大業(yè)務(wù)部門中的離散自動化與運(yùn)動控制部。該部門在中國擁有以下生產(chǎn)基地：西安ABB大功率整流器有限公司、ABB高壓電機(jī)有限公司、北京ABB電氣傳動系統(tǒng)有限公司、上海ABB工程有限公司、上海ABB電機(jī)有限公司、上海ABB動力傳動有限公司、廣州ABB微聯(lián)牽引設(shè)備有限公司、南昌ABB發(fā)電機(jī)有限公司。其中上海ABB工程有限公司是ABB機(jī)器人業(yè)務(wù)全球總部，也是ABB集團(tuán)重要的機(jī)器人研發(fā)和生產(chǎn)基地，擁有最先進(jìn)的機(jī)器人生產(chǎn)線。

　　ABB發(fā)布全球首款雙臂人形協(xié)作機(jī)器人

　　ABB2015年發(fā)布了全球首款真正實(shí)現(xiàn)人機(jī)協(xié)作的雙臂機(jī)器人YuMi，YuMi具有協(xié)同式雙臂，配有突破性功能，將小件裝配等自動化帶入一個(gè)全新時(shí)代，其靈活的雙臂以軟性材料包裹，并配備創(chuàng)新的力傳感技術(shù)及最先進(jìn)的軟件控制系統(tǒng)。YuMi從機(jī)械手表的精密部件到手機(jī)、平板電腦以及臺式電腦零件的處理，都能以其精確性輕松應(yīng)對，甚至連穿針引線都不在話下。YuMi將人與機(jī)器人并肩合作變?yōu)楝F(xiàn)實(shí)，并宣告一個(gè)人機(jī)協(xié)作新時(shí)代的來臨。

　　1.5.3日本安川電機(jī)機(jī)

　　安川電機(jī)創(chuàng)立于1915年，總部位于日本福岡縣北九州市。1999年4月，安川電機(jī)（中國）有限公司在上海注冊成立，注冊資金3110萬美金，公司位于上海市黃河路21號鴻祥大廈12樓。

　　截至2011年3月，安川的機(jī)器人累計(jì)出售臺數(shù)已突破23萬臺，活躍在從日本國內(nèi)到世界各國的焊接、搬運(yùn)、裝配、噴涂以及放置在無塵室內(nèi)的液晶顯示器、等離子顯示器和半導(dǎo)體制造的搬運(yùn)搬送等各種各樣的產(chǎn)業(yè)領(lǐng)域中。

　　2012年7月，安川電機(jī)海外首個(gè)機(jī)器人生產(chǎn)基地落戶常州武進(jìn)高新區(qū)，該基地將用最新的設(shè)備生產(chǎn)用于汽車相關(guān)制造的溶解用機(jī)器人。項(xiàng)目總投資約3億元，設(shè)計(jì)產(chǎn)能12000臺套機(jī)器人/年（含控制系統(tǒng)），年銷售6億元人民幣。基地已于2013年6月投入生產(chǎn)。

　　安川重磅推出機(jī)械外骨骼ReWalk

　　安川電機(jī)2015年重磅推出了“輔助脊髄損傷患者步行的機(jī)器人”ReWalk，為脊髄損傷患者帶來了福音。ReWalk作為外骨骼狀機(jī)器人，不采用力傳感器和肌電傳感器，而是采用通過可以定位穿戴者的身體重心進(jìn)行步行的獨(dú)創(chuàng)性計(jì)算程序算法，從而實(shí)現(xiàn)步行自然化和穿戴簡便化，在歐美已實(shí)現(xiàn)商品化，可幫助因?yàn)榧贵l損傷造成的下肢麻痹患者實(shí)現(xiàn)站立和步行。患者在指定醫(yī)院接受使用訓(xùn)練（基礎(chǔ)訓(xùn)練20小時(shí)，應(yīng)用訓(xùn)練最低20小時(shí)）后，便可在日常生活中使用。

　　1.5.4德國庫卡（kuka）

　　庫卡（KUKA）是世界工業(yè)機(jī)器人和自動控制系統(tǒng)領(lǐng)域的頂尖制造商，總部位于德國奧格斯堡。

　　KUKA機(jī)器人公司在全球擁有20多個(gè)子公司，其中大部分是銷售和服務(wù)中心。KUKA在全球的運(yùn)營點(diǎn)有：美國，墨西哥，巴西，日本，韓國，***，印度和歐洲各國。庫卡機(jī)器人（上海）有限公司是德國庫卡公司設(shè)在中國的全資子公司，成立于2000年，是庫卡公司在德國以外設(shè)立的第一家，也是唯一一家海外工廠。庫卡機(jī)器人（上海）有限公司位于上海市。庫卡機(jī)器人的品牌代言人是乒乓球運(yùn)動員蒂姆波爾。

　　1973年KUKA研發(fā)其第一臺工業(yè)機(jī)器人，即名為FAMULUS。這是世界上第一臺機(jī)電驅(qū)動的6軸機(jī)器人。今天該公司四軸和六軸機(jī)器人有效載荷范圍達(dá)3~1300公斤、機(jī)械臂展達(dá)350~3700mm，機(jī)型包括：SCARA、碼垛機(jī)、門式及多關(guān)節(jié)機(jī)器人，皆采用基于通用PC控制器平臺控制。KUKA的機(jī)器人產(chǎn)品最通用的應(yīng)用范圍包括工廠焊接、操作、碼垛、包裝、加工或其它自動化作業(yè)，同時(shí)還適用于醫(yī)院，比如腦外科及放射造影。

　　庫卡推出首款輕型工業(yè)機(jī)器人

　　2015年，庫卡推出首款輕型工業(yè)機(jī)器人LBRiiwa，LBRiiwa是一款具有突破性構(gòu)造的7軸機(jī)器人手臂，其極高的靈敏度、靈活度、精確度和安全性的產(chǎn)品特征，使它特別適用于柔性、靈活度和精準(zhǔn)度要求較高的行業(yè)（如電子、醫(yī)藥、精密儀器等），可滿足更多工業(yè)生產(chǎn)中的操作需要。

　　傳統(tǒng)的工業(yè)機(jī)器人往往被鐵柵隔離，以防止其用力過猛傷及附近的工人，而LBRiiwa在接觸到人體時(shí)，則會按照設(shè)定的程序自動彈開保持安全距離。它的機(jī)身裝配有7個(gè)力矩傳感器，使得其能夠精確感知外部所施加力量的大小。

　　綜合財(cái)務(wù)數(shù)據(jù)來看，對運(yùn)動控制掌握的深度決定機(jī)器人企業(yè)的體量。四大家族中惟有發(fā)那科研發(fā)和制造數(shù)控系統(tǒng)，這是比電機(jī)、伺服等更底層的運(yùn)動控制技術(shù)，可以說FANUC是最具有運(yùn)動控制基因的企業(yè)，ABB和安川電機(jī)相當(dāng)，處于中等，KUKA沒有。

　　截止2013年末FANUC市值300億美元，營業(yè)收入60億美元，凈利潤15億美元，毛利率和凈利率分別達(dá)到48%和25%，除市值低于ABB外，其他各項(xiàng)指標(biāo)都遙遙領(lǐng)先?？紤]到ABB是大型的工業(yè)集團(tuán)，機(jī)器人和自動化業(yè)務(wù)占比低，可以認(rèn)為機(jī)器人四大家族中FANUC體量最大。

　　ABB和安川電機(jī)的運(yùn)動控制技術(shù)都比較單一，只有FANUC通過數(shù)控系統(tǒng)，將其連接在一起，產(chǎn)生了1+1遠(yuǎn)大于2的協(xié)同作用。

　　同為日企，F(xiàn)ANUC和安川電機(jī)在工業(yè)機(jī)器人收入基本一致的情況下，市值、凈利率相差10倍以上，凈利潤相差約20倍；作為歐洲企業(yè)的ABB和KUKA機(jī)器人收入相同，市值和凈利潤相差約30倍。

　　機(jī)器人本體不是高利潤的行業(yè)，純粹的工業(yè)機(jī)器人企業(yè)很難有大體量和高估值。機(jī)器人的價(jià)值在于作為系統(tǒng)集成的中心，與其他業(yè)務(wù)結(jié)合提供整體解決方案所產(chǎn)生的協(xié)同作用。而與機(jī)床數(shù)控相結(jié)合是最合適的。FANUC無疑是一個(gè)成功的典范。

　　服務(wù)機(jī)器人概述及發(fā)展趨勢

　　2.1服務(wù)機(jī)器人發(fā)展概述

　　目前，全球機(jī)器人市場主要以工業(yè)機(jī)器人為主，占市場份額的80%。未來服務(wù)機(jī)器人的行業(yè)規(guī)?；?qū)⒊^工業(yè)機(jī)器人，成為新藍(lán)海。服務(wù)機(jī)器人好比30年前的電腦、15年前的手機(jī)，未來10年服務(wù)機(jī)器人行業(yè)規(guī)模將超萬億元，未來三年復(fù)合增速將達(dá)到22%，目前尚處于爆發(fā)臨界點(diǎn)。預(yù)計(jì)2014~2017年全球服務(wù)機(jī)器人市場規(guī)模累計(jì)將達(dá)2000億元，復(fù)合增速將達(dá)到22%，中國市場增速遠(yuǎn)高于全球增速。

　　2.2服務(wù)機(jī)器人發(fā)展趨勢

　　服務(wù)機(jī)器人的核心技術(shù)包括人機(jī)交互、導(dǎo)航及路徑規(guī)劃、多機(jī)器人協(xié)調(diào)、人工智能、云計(jì)算等，具體涉及語音、語義、處理器、算法、通訊、大數(shù)據(jù)、云聯(lián)網(wǎng)等，以實(shí)現(xiàn)服務(wù)機(jī)器人的自主性、適應(yīng)性、智能型。另外，產(chǎn)業(yè)鏈上下游的整合，包括資金、系統(tǒng)、應(yīng)用層開發(fā)等。服務(wù)機(jī)器人目前還存在關(guān)鍵技術(shù)尚未突破的瓶頸。

　　服務(wù)機(jī)器人的發(fā)展將由簡到繁，由易到難。清潔機(jī)器人應(yīng)用場景簡單，看好其率先爆發(fā)。手術(shù)機(jī)器人和軍用機(jī)器人具備人力所不及的優(yōu)勢和特點(diǎn)，待成本進(jìn)一步下降和功能繼續(xù)增強(qiáng)后，有望快速普及。

　　以清潔機(jī)器人為例，‘雙十一’期間，國內(nèi)掃地機(jī)器人公司科沃斯實(shí)現(xiàn)全網(wǎng)銷售3.15億元，其中在天貓商城銷售達(dá)2.76億元。這讓我們看到了服務(wù)機(jī)器人在終端消費(fèi)需求的爆發(fā)力。作為服務(wù)機(jī)器人的一種，清潔機(jī)器人有望率先實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化。服務(wù)機(jī)器人通過場景入口導(dǎo)入終端需求，目前相對成熟的領(lǐng)域是清潔、導(dǎo)購、醫(yī)療、教育等。

　　目前A股上市公司中，機(jī)器人（300024）、博實(shí)股份（002698）、巨星科技（002444）等均涉足服務(wù)機(jī)器人領(lǐng)域。

　　機(jī)器人產(chǎn)業(yè)鏈分析

　　機(jī)器人產(chǎn)業(yè)鏈圖：

　　3.1零部件：零部件核心在于控制

　　機(jī)器人本體的核心零部件包括伺服、減速器和控制器。以六軸關(guān)節(jié)型機(jī)器人為例，每臺機(jī)器人標(biāo)配六臺伺服，六臺減速器和一個(gè)控制器。電機(jī)與減速器在機(jī)器人內(nèi)部，控制器也就是控制柜，通過電纜與機(jī)器人本體相連。

　　機(jī)器人的控制過程是由控制器發(fā)指令給伺服驅(qū)動，驅(qū)動伺服電機(jī)旋轉(zhuǎn)，通過減速機(jī)執(zhí)行動作。其中，技術(shù)門檻最高的是減速機(jī)，其次是伺服電機(jī)和驅(qū)動，再次是控制器。但這里說的門檻是指功能性的門檻，也就是做出來的門檻。

　　三大核心零部件的減速器、伺服和控制柜成本分別占機(jī)器人成本的30%~50%，20%~30%，10%~20%。

　　3.1.1減速器

　　減速器工作原理，是把電機(jī)的轉(zhuǎn)速降低，從而得到大的轉(zhuǎn)矩?？梢缘韧谄囋谏掀聲r(shí)需要減速的道理。

　　減速器成本，平均占機(jī)器人本體成本的30%。由于減速器供應(yīng)商較少，近乎壟斷，故國內(nèi)機(jī)器人本體的減速機(jī)采購價(jià)格更高，減速機(jī)占本體比例可達(dá)40%~50%。

　　減速器分為諧波減速器和RV減速器。

　　諧波減速器用于小型機(jī)器人或大型機(jī)器人末端幾個(gè)軸，特點(diǎn)是體積小、重量輕、承載能力大、運(yùn)動精度高，單級傳動比大。國際上HarmonicDrive公司幾乎壟斷了整個(gè)工業(yè)機(jī)器人諧波減速器領(lǐng)域，目前全球市場占有率高達(dá)80%。國內(nèi)諧波減速器的產(chǎn)業(yè)發(fā)展中，以綠的發(fā)展最快，已經(jīng)與部分國產(chǎn)機(jī)器人甚至外資機(jī)器人廠家供貨試用，發(fā)展到今年有望突破三萬臺，在國內(nèi)諧波減速器市場占有率超過50%。

　　諧波減速器結(jié)構(gòu)：

　　RV減速器適用于在重載機(jī)器人。一般應(yīng)用于重載機(jī)器人的腿部腰部和肘部三個(gè)關(guān)節(jié)。相比諧波減速器，RV減速器具有更高的疲勞強(qiáng)度、剛度和壽命，不像諧波傳動那樣隨著使用時(shí)間增長，運(yùn)動精度會顯著降低，其缺點(diǎn)是重量重，外形尺寸較大。RV減速器的關(guān)鍵在于加工工藝和裝配工藝。

　　日本的納博特斯克（帝人）在RV減速器市場占有全球60%的市場份額。國內(nèi)廠家南通振康和恒豐泰花費(fèi)了6~8年時(shí)間，目前在RV減速器國內(nèi)品牌中位于前列。減速機(jī)市占率對比詳見下表：

　　3.1.2伺服

　　所謂“伺服”，源于希臘語“奴隸”的意思?！八欧C(jī)構(gòu)”就是一個(gè)得心應(yīng)手的馴服工具，服從控制信號的要求而動作。在信號來到之前，轉(zhuǎn)子靜止不動；信號來到之后，轉(zhuǎn)子立即轉(zhuǎn)動；信號消失，轉(zhuǎn)子能即時(shí)自行停轉(zhuǎn)。

　　機(jī)器人用伺服電機(jī)要求控制器與伺服之間的總線通訊速度快；伺服的精度高；另外對基礎(chǔ)材料有加工要求。特別是像機(jī)器人末端執(zhí)行器（手爪）應(yīng)采用體積、質(zhì)量盡可能小的電機(jī)，尤其是要求快速響應(yīng)時(shí)，伺服電動機(jī)必須具有較高的可靠性和穩(wěn)定性，能經(jīng)受得起苛刻的運(yùn)行條件，可進(jìn)行十分頻繁的正反向和加減速運(yùn)行，并能在短時(shí)間內(nèi)承受過載。

　　伺服中主要的三大零部件為：馬達(dá)、驅(qū)動器、編碼器。目前國內(nèi)在馬達(dá)和驅(qū)動器制造方面都有所突破，而編碼器的生產(chǎn)制造水平與國際水平還有差距。伺服有可能實(shí)現(xiàn)國產(chǎn)化替代的零部件。國內(nèi)伺服電機(jī)市場份額詳見下圖：

　　3.1.3控制器

　　機(jī)器人控制系統(tǒng)是機(jī)器人的重要組成部分，用于對機(jī)器人進(jìn)行控制，以完成特定的工作任務(wù)。它是機(jī)器人大腦，它以算法為核心。其主要基本功能如下：

　?。?）位置伺服：機(jī)器人多軸聯(lián)動、運(yùn)動控制、速度和加速度控制、動態(tài)補(bǔ)償?shù)取?/p>

　?。?）示教：所謂示教，就是當(dāng)用機(jī)器人代替人進(jìn)行作業(yè)時(shí)，必須預(yù)先對機(jī)器人發(fā)出指示，規(guī)定機(jī)器人應(yīng)該完成的動作和作業(yè)的具體內(nèi)容。這個(gè)過程就稱為對機(jī)器人的示教或?qū)C(jī)器人的編程。

　?。?）各種接口：如與外圍設(shè)備聯(lián)系（輸入和輸出接口、通信接口、網(wǎng)絡(luò)接口、同步接口）。人機(jī)接口（示教盒、操作面板、顯示屏）。傳感器接口（位置檢測、視覺、觸覺、力覺等）。

　　（4）坐標(biāo)設(shè)置：為機(jī)器人運(yùn)動設(shè)置坐標(biāo)系。

　?。?）存儲：存儲作業(yè)順序、運(yùn)動路徑、運(yùn)動方式、運(yùn)動速度和與生產(chǎn)工藝有關(guān)的信息。

　?。?）故障診斷安全保護(hù)：運(yùn)行時(shí)系統(tǒng)狀態(tài)監(jiān)視、故障狀態(tài)下的安全保護(hù)和故障自診斷。

　　控制器硬件部分占機(jī)器人本體成本10%~20%，但軟件部分卻承擔(dān)著機(jī)器人大腦的職責(zé)。可以說，外資機(jī)器人使用的硬件零部件類似，采購成本也相似。而不同品牌的機(jī)器人精度速度各有優(yōu)勢，究其根本原因是不同品牌的機(jī)器人對零部件的駕馭設(shè)計(jì)與控制算法的不同。這才是不同品牌的機(jī)器人在技術(shù)層面的核心競爭力。

　　以全球四大機(jī)器人廠家為樣本來看，只有控制器是無一例外均為自產(chǎn)的?？梢娍刂破鞯闹匾?。

　　對國產(chǎn)機(jī)器人廠家而言，減速器與伺服目前難以突破的核心在于基礎(chǔ)工業(yè)，如材料、熱處理工藝、精加工工藝等。而這些，并不是自動化廠商想要做好就能夠做好的，需要整個(gè)基礎(chǔ)工業(yè)和加工水平的提升。而這需要時(shí)間與經(jīng)驗(yàn)的雙重積累。目前國內(nèi)控制器市場情況詳見下圖：

　　3.2機(jī)器人本體

　　機(jī)器人本體按照機(jī)械結(jié)構(gòu)分，可分為直角坐標(biāo)機(jī)器人，SCARA機(jī)器人，關(guān)節(jié)型機(jī)器人，并聯(lián)機(jī)器人及其他。全球工業(yè)機(jī)器人市場主要為關(guān)節(jié)型全球工業(yè)機(jī)器人

　　機(jī)器人本體按結(jié)構(gòu)分類圖：

　　機(jī)器人本體銷售量對比及國家銷量對比圖：

　　中國機(jī)器人本體市場份額圖：

　　3.3機(jī)器人集成

　　機(jī)器人集成是指在機(jī)器人本體上加裝夾具及其他配套系統(tǒng)完成特定功能。機(jī)器人本體是標(biāo)準(zhǔn)品，可理解為一只手臂。

　　系統(tǒng)集成就是給這只手臂安裝上手（夾具），復(fù)雜的系統(tǒng)集成還需要安裝眼睛（視覺控制）、觸覺（力控）等完成相應(yīng)動作及功能。甚至提供工作站或配套生產(chǎn)線。

　　2013年，機(jī)器人與其相關(guān)軟件及系統(tǒng)的全球總交易為290億美元，其中中國交易量為95億美元，為全球最大機(jī)器人市場。預(yù)計(jì)到2020年中國機(jī)器人系統(tǒng)集成市場將達(dá)2000億元。

　　國產(chǎn)品牌在搬運(yùn)、噴涂等對精度要求不高的領(lǐng)域已經(jīng)有所滲透。焊接應(yīng)用由于外資品牌的強(qiáng)勢地位滲透較慢。而裝配、打磨等則由于對工藝要求較高而滲透較慢。詳見國產(chǎn)品牌與外資品牌銷量對比圖：

　　對比國產(chǎn)機(jī)器人及外資機(jī)器人在不同應(yīng)用中的機(jī)器人銷量，可以看到國產(chǎn)機(jī)器人在搬運(yùn)應(yīng)用中的占比奇高。這主要是由于國產(chǎn)機(jī)器人以中低端機(jī)器人為主，而中低端機(jī)器人又以搬運(yùn)應(yīng)用為主。

　　機(jī)器人下游最終用戶可以按照行業(yè)分為：汽車工業(yè)，一般工業(yè)。一般工業(yè)中又可以分為食品飲料，石化，金屬加工，醫(yī)藥，3C，塑料，白家電等等。按照IFR的統(tǒng)計(jì)結(jié)果，汽車及零部件在機(jī)器人的銷售中占比最高。其次是電子、金屬、塑料石化等。

　　中國機(jī)器人產(chǎn)業(yè)現(xiàn)狀

　　4.1中國是全球最大、增速最快的工業(yè)機(jī)器人市場

　　中國是全球最大的工業(yè)機(jī)器人市場。從銷量來看，2013年中國市場銷售3。7萬臺工業(yè)機(jī)器人，已經(jīng)成為全球最大的機(jī)器人市場。2014年全球工業(yè)機(jī)器人銷量增長27%，而中國工業(yè)機(jī)器人銷量約5.6萬臺，增長率達(dá)到54%。預(yù)計(jì)到2017年，中國工業(yè)機(jī)器人銷售量將達(dá)10萬臺。從保有量來看，截止到2014年中國工業(yè)機(jī)器人保有量接近20萬臺，據(jù)IFR推測將先后超越德國、韓國、美國和日本，2017年超過40萬臺。

　　4.2機(jī)器人密度存在巨大上升空間

　　機(jī)器人密度是指平均每萬名工人對應(yīng)的機(jī)器人保有量。中國的機(jī)器人密度僅為30，遠(yuǎn)低于世界平均水平的62，而世界最高的韓國達(dá)到437。工信部工業(yè)裝備司副司長王衛(wèi)明曾透露，國家的相關(guān)產(chǎn)業(yè)規(guī)劃到2020年中國工業(yè)機(jī)器人的產(chǎn)業(yè)體系要具備3至5家具有國際競爭力的企業(yè)，8至10個(gè)產(chǎn)業(yè)配套集群，機(jī)器人密度達(dá)到100以上。從30到100，對應(yīng)的是3倍以上市場規(guī)模的增長。

　　4.3國產(chǎn)機(jī)器人有望受益于3C產(chǎn)業(yè)的爆發(fā)式增長

　　3C行業(yè)機(jī)器人有望出現(xiàn)爆發(fā)式增長。中國是全球最大的3C制造基地，據(jù)統(tǒng)計(jì)集中了全球70%的3C產(chǎn)品產(chǎn)能。以手機(jī)為例，2000年到2013年，中國手機(jī)產(chǎn)量增長了66倍，快速增長的手機(jī)行業(yè)一直在推動生產(chǎn)設(shè)備的自動化升級。

　　國內(nèi)3C行業(yè)仍是勞動密集型，機(jī)器人密度僅為11臺，而日韓的機(jī)器人密度早已超過1200臺，國內(nèi)機(jī)器人密度要達(dá)到這一水平，行業(yè)需求可能超過百萬臺。這意味著未來中國3C行業(yè)機(jī)器人將可能出現(xiàn)爆發(fā)式增長，超越汽車產(chǎn)業(yè)成為第一大市場。

　　機(jī)器人在3C行業(yè)應(yīng)用廣泛。生產(chǎn)線的各個(gè)環(huán)節(jié)都可以用到，如跟CNC加工中心配合做殼蓋類零部件的上下料，手機(jī)、電腦等外殼的噴涂，玻璃基板和顯示屏的搬運(yùn)，各種精密零部件的裝配等。與汽車產(chǎn)業(yè)主要使用大型六軸串聯(lián)機(jī)器人不同，3C行業(yè)使用的機(jī)器人偏小型，類型更多樣，直角坐標(biāo)機(jī)器人做點(diǎn)膠、涂膠、錫焊等，小型六軸機(jī)器人做分揀、裝配、檢測等，中型機(jī)器人配合力覺和視覺做拋光打磨等精加工。

　　4.4汽車產(chǎn)業(yè)格局穩(wěn)定，國產(chǎn)機(jī)器人難以進(jìn)入

　　汽車產(chǎn)業(yè)的四大工藝沖壓、焊裝、總裝、涂裝主要使用大負(fù)載的六軸工業(yè)機(jī)器人，對機(jī)器人本體的性能要求高，外資整車廠一般和選定的國際機(jī)器人品牌建立長期合作關(guān)系，維持穩(wěn)定性和特有的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)。國內(nèi)整車廠也基本選擇外資機(jī)器人品牌。國產(chǎn)六軸機(jī)器人的性能也不足以應(yīng)對汽車產(chǎn)業(yè)的高標(biāo)準(zhǔn)。系統(tǒng)集成方面整車廠準(zhǔn)入門檻高，國內(nèi)企業(yè)主要集中在零部件廠或者一些分包項(xiàng)目，短時(shí)間內(nèi)難以進(jìn)入整車項(xiàng)目。

　　【中國機(jī)器人產(chǎn)業(yè)政策】

　　機(jī)器人將迎來政策密集落地期，制造強(qiáng)國戰(zhàn)略對機(jī)器人產(chǎn)業(yè)是長期利好。十三五規(guī)劃建議在智能制造和機(jī)器人等領(lǐng)域再部署一批體現(xiàn)國家戰(zhàn)略意圖的重大科技項(xiàng)目；《中國制造2025》的配套政策也正加速制訂，另外將陸續(xù)出臺并且實(shí)施33個(gè)針對各個(gè)細(xì)分領(lǐng)域和行業(yè)制定專項(xiàng)規(guī)劃，年底部分政策如智能制造工程政策有望出臺。此外，《機(jī)器人產(chǎn)業(yè)十三五規(guī)劃》、《智能制造中長期發(fā)展戰(zhàn)略》、《智能制造十三五規(guī)劃》等政策也有望即將推出。

　　目前《機(jī)器人產(chǎn)業(yè)十三五規(guī)劃》初稿要點(diǎn)為：2020年，基本建成以市場為導(dǎo)向、企業(yè)為主體、產(chǎn)學(xué)研用緊密結(jié)合的機(jī)器人產(chǎn)業(yè)體系。

　　自主品牌工業(yè)機(jī)器人國內(nèi)市場占有率達(dá)到50%，國產(chǎn)關(guān)鍵零部件國內(nèi)市場占有率達(dá)到50%，產(chǎn)品平均無故障時(shí)間（MTBF）達(dá)到8萬小時(shí)；服務(wù)機(jī)器人在養(yǎng)老、康復(fù)、社會服務(wù)、救災(zāi)救援等領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)小批量生產(chǎn)及應(yīng)用；新一代機(jī)器人的核心技術(shù)取得突破；培育出2~3家年產(chǎn)萬臺以上、產(chǎn)值規(guī)模超過百億元、具有國際競爭力的龍頭企業(yè)，打造出5~8個(gè)機(jī)器人配套產(chǎn)業(yè)集群。

　　2025年，形成完善的機(jī)器人產(chǎn)業(yè)體系，機(jī)器人研發(fā)、制造及系統(tǒng)集成能力力爭達(dá)到世界先進(jìn)水平。自主品牌工業(yè)機(jī)器人國內(nèi)市場占有率達(dá)到70%以上，國產(chǎn)關(guān)鍵零部件國內(nèi)市場占有率達(dá)到70%，產(chǎn)品主要技術(shù)指標(biāo)達(dá)到國外同類水平，平均無故障時(shí)間達(dá)到國際先進(jìn)水平；服務(wù)機(jī)器人實(shí)現(xiàn)大批量規(guī)模生產(chǎn)，在人民生活、社會服務(wù)和國防建設(shè)中開始普及應(yīng)用，部分產(chǎn)品實(shí)現(xiàn)出口；新一代機(jī)器人樣機(jī)研制成功，并實(shí)現(xiàn)一定規(guī)模的示范應(yīng)用；有1~2家企業(yè)進(jìn)入世界前五名。

　　【機(jī)器人產(chǎn)業(yè)投資策略】

　　預(yù)計(jì)2015年中國機(jī)器人相關(guān)企業(yè)將達(dá)到5000家。大部分系統(tǒng)集成商的凈利率僅在10%上下，甚至不足10%。競相降價(jià)造成的惡性競爭日趨激烈。預(yù)計(jì)將在不久之后迎來整個(gè)機(jī)器人集成產(chǎn)業(yè)的整合潮。而作為單純的機(jī)器人系統(tǒng)集成商而言，普遍在年?duì)I業(yè)收入達(dá)到1億左右時(shí)，會遇到擴(kuò)張瓶頸。

　　結(jié)合行業(yè)細(xì)分化的判斷，機(jī)器人集成產(chǎn)業(yè)格局將是在每一個(gè)行業(yè)中僅存幾家較大的系統(tǒng)集成商。國內(nèi)機(jī)器人行業(yè)投資分為三個(gè)階段：

　　第一個(gè)階段：以并購、合作等機(jī)器人概念股票形成的主題投資為主；第二個(gè)階段：機(jī)器人概念股業(yè)績出現(xiàn)分化，好公司脫穎而出；第三個(gè)階段：行業(yè)格局趨于穩(wěn)定，投資龍頭股為王道。

　　目前處于第一與第二個(gè)階段重疊處，在追逐機(jī)器人概念股的同時(shí)，需要找出有競爭力和有業(yè)績的機(jī)器人企業(yè)。也就是說，機(jī)器人板塊將從“主題投資”逐漸過渡到“業(yè)績?yōu)橥酢薄?/p>