不知道大家有没有参观过一些汽车整车厂，或者在网上看他们小轿车生产流程的视频?是否有过这样的感觉，除了对工业制造的力量表示震撼外，其中最值得我们感兴趣的东西便是那些正在作业的工业机器人了。

没有人类直接参与下，里面的机器手臂在工作的时候井然有序，令人赏心悦目。它们在抓取工件时，如同放大的人类手臂那样，无论动作、速度还是定位方面，都显得极具平稳性、灵活性，并带着精确度。

那么，工业机器人到底是一种怎样的设备呢?或者说它的存在对工业制造的意义在哪?下面这篇4000字长文将帮助大家对这个行业形成一个小小的认知。

01

工业机器人是面向工业领域的多关节机械手或多自由度的机器装置，由主体、驱动系统和控制系统三个基本部分组成。

主体即机座和执行机构，包括臂部、腕部和手部，有的机器人还有行走机构。驱动系统包括动力装置和传动机构，用以使执行机构产生相应的动作。控制系统是按照输入的程序对驱动系统和执行机构发出指令信号，并进行控制。

关于工业机器人最早的设想来自于1920年捷克作家卡雷尔.查培克笔下的《罗萨姆的万能机器人》。剧中描绘的便是一个具有人的外表，特征和功能的机器，是一种人造的劳力。

自此，对于这个奇妙而科幻的玩意，更多人开始有了关心与关注。直到1959年，Unimation终于在美国研制出了第一台工业机器人，开创了机器人发展的新纪元，并快速在全球范围流行和发展。

相较于人力，工业机器人具有可编程、精密化等多方面优势。因此在工业生产中，工业机器人能代替人类做某些单调、频繁和重复的长时间作业，或是危险、恶劣环境下的作业，比如冲压、压力铸造、热处理、焊接、涂装、塑料制品成形、机械加工以及简单装配等。

02

工业机器人的产业链可分为上游零部件制造，中游机器人本体制造，下游系统集成和应用。

上游零部件的性能决定工业机器人的整体性能，尤其核心零部件具有技术含量高、利润高的特点，其成本大约占到工业机器人总成本的约70%左右。因此，核心零部件供应商具有很强的议价能力。

三大核心零部件分别是减速器、伺服系统和控制器。

减速器:

工业机器人主要使用两类减速器，RV减速器和谐波减速器，消费比重大致为7:3。它们的作用是负责将转速降低到工业机器人各关节所需的速度，同时输出最大扭矩。RV减速器适用于重载工业机器人(20kg以上)，而谐波减速器一般放置在小臂负载较轻的轻型工业机器人(20kg以下)当中。因此，相比于谐波减速器，RV减速器具有抗疲劳和刚度强的特点。

目前，工业机器人用到的减速器基本由哈默纳科和纳博特斯克两大日系企业垄断，市占率合计约70%。因此，我国工业机器人使用到的减速器大多数需要从他们手中进口过来。

伺服系统:

伺服系统是工业机器人的动力来源。目前，我国工业机器人用到的伺服系统也是由外资品牌垄断。从伺服系统市场占比来看，日系企业约占50%，欧美约占30%，我国大陆及台湾约占10%。从事生产和研发工业机器人伺服系统的主要是汇川、台达、埃斯顿等。

控制器:

控制器是伺服产品的上位机，是指令的发起者，包括硬件和核心算法。关于硬件，PLC是中小型伺服系统最为经济的驱动器，目前我国头部PLC厂商生产出来的产品性能基本上接近国际水平，实现对外资品牌的替代。核心算法主要有机器人本体制造商自主设计研发的，各大品牌机器人供应商，如ABB、库卡、新松、新时达等，均采用自己的独有编程语言和开发环境。

总体而言，我国工业机器人上游核心零部件基本上由外资品牌占据，虽然国内有3000多家工业机器人生产的相关企业，但是他们基本上都是从事相对低端零部件的生产、代工。

工业机器人中游是本体制造商，通过利用核心算法，并对机器人的支柱、手臂、底座与减速器等零部件进行组装成品和销售。由于工业机器人具有较强的软硬件结合能力，因此可以很有效地整合上游和下游资源，尤其对下游拥有较强的议价能力。

工业机器人商业模式大致有两种:直接销售给集成商和直接销售给终端客户。