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机器人
机器人产业发展情况一——全球机器人产业发展现状
鲲鹏区域与产业新发展联盟对机器人的产业发展一直高度关注，近日，在联盟秘书处智行院举办了机器人产业发展情况研讨会，围绕机器人产业发展趋势、园区建设等问题进行了研讨、交流。
以下基于本次研讨会内容整理，全部内容共分为四部分，本文为第一部分：“机器人产业发展情况（一）——全球机器人产业发展现状”。
一、机器人概述
1.机器人概念
采用国际机器人联合会对机器人的概念，即：机器人就是一种半自主或全自主工作的机器，能完成有益于人类的工作。
2.机器人分类
机器人包括工业机器人和服务机器人的两大类。目前工业机器人基本上按照它的用途进行分类，如焊接机器人、搬运机器人、加工机器人、装备机器人。由于中国的服务机器人发展水平和世界整体上处于一个病好的阶段，国内外有相似的服务机器人分类标准，即服务机器人大概分成两类：个人以及家用服务机器人和专业服务机器人。个人和家用服务的机器人主要包括扫地机器人、娱乐机器人、养老助残机器人及家庭作业机器人等涉及家用领域的机器人。专业服务机器人包括医疗机器人、特种环境下使用的机器人（包括物流机器人、军用机器人、水下机器人等）。
3.机器人基本结构
机器人最核心的模块是控制系统、驱动系统、减速系统，那么机器人的三大部件就是控制器、减速器，伺服系统（伺服电机和驱动器）。
最直观的说对一个机器手臂的三大核心部件是控制器、减速器、伺服系统，如果这个手要想伸展的话，驱动器就会把手推出去；减速器或者减速机负责调节动作的幅度；控制系统，就是机器人的大脑或者机器人的CPU，能够进行自我控制。执行系统指机器人出厂之后在前端做的集成。以工业机器人中焊接机器人、搬运机器人为例，两种机器人区别在于机器人手臂前端，即手的不同，不同的手臂前端能够发挥不同的功能。如果手臂前端接一个焊枪，可能它是焊接机器人；如果接一个搬运上下料的模块，则是搬运机器人。在业内将前端不同称之为集成。
二、机器人产业发展现状及问题
1.机器人发展阶段
1950年代美国教授最先提出来机器的概念，国外在第四个阶段取得较快发展，也就是机器人现在市场应用比较多的六轴产品的机器人开始大规模投入运用。目前这个阶段是智能化阶段，国外也在做。如波士顿动力公司的机器大狗，在无人的环境遇到河、坑等障碍物摔倒后它完全可以自己站起来。双臂机器人、人机协作机器人，将会是下一步的发展方向。
2.全球工业机器人发展现状
（1）全球工业机器人市场屡创新高
图1 2001年～2005年 全球工业机器人销售情况
据图1、图2显示，2015年全球工业机器人销量25.4万台，亚洲销量16万，亚洲占全球工业机器人销售比重的65%；欧洲销量5万台，占全球工业机器人销售比重的20%；美洲销量3.8万台，而且主要集中在美国。
图2 2011年～2015年 全球主要区域工业机器人销售情况
图3 2015年全球工业机器人市场分布
按国家来说，2015年中国工业机器人销量占全国工业机器人销量的27%，实际上从2013年中国已经是全球工业机器人年销量最大的国家。
图4 2015年全球工业机器人主要应用行业销量占比
从全球范围内口径进行统计，工业机器人的主要应用行业比例中，汽车行业占38%，汽车行业自动化装备的生产线大部分使用工业机器人。国内自主品牌工业机器人厂家，最应该出现的领域就是汽车领域，但是数据显示：国内汽车厂基本不用国内自主品牌的工业机器人。目前汽车厂商，尤其中国的汽车厂商，基本上都是使用国际四大家（ABB、KUKA、FANUC、YASKAWA）的工业机器人。
现在中国国内自主品牌工业机器人销量很低，大概两三万台。国内应用自主品牌工业机器人最大的领域就是电子行业，由于对机器人灵活度要求不高，所以使用的工业机器人不是那么高端，而汽车行业对机器人灵活度要求最高，但这个最成熟的行业，我国自主品牌机器人暂时无法进入。基础制造行业中涉及一些锻造、按摩，以及一些特殊环境的工业机器人也正在生产推动。
从全球角度看，工业机器人的生产厂家和核心部件包括系统集成一些主要的企业。平时看到的一个工业机器人，它的三大核心部件是减速系统、伺服系统、控制系统，三大系统集中到一起构成了工业机器人的主干部件，然后在外面“加个壳”，就构成了工业机器人本体。如果在本体前面集成一个实现不同功能模块的执行单元，这就是集成的概念。比如ABB公司生产机器人本体，而且这个本体是没有前端执行系统，同时有一个对汽车行业非常熟悉的企业，那么汽车企业、机器人本体的生产企业和系统集成企业签合同，本体生产企业生产没有前端执行系统的机器人本体，系统金融企业来根据汽车行业的特点对它加载具体的功能模块，这就像系统集成的概念。
（2）工业机器人四大家占据全球一半市场
ABB、KUKA（库卡）、FANUC（发那科）、YASKAWA（安川）在机器人产业内部称之为国际四大家。ABB主要是瑞士和瑞典的合资公司，总部在欧洲；KUKA（库卡），本属于德国，2015年被美的以300亿收购；FANUC（发那科）、YASKAWA（安川）都是日本公司，也体现了日本在工业机器人领域的独特优势。现在YASKAWA（安川）最大，FANUC（发那科）和ABB各自的应用领域不一样。 KUKA（库卡）是德国的，但已经被美的收购，美的控股99%以上，但是美的不干预KUKA（库卡）公司的内部执行运营。
表1 世界知名工业机器人生产企业
介绍一下关键零部件，ABB、KUKA（库卡）、FANUC（发那科）、YASKAWA（安川）在控制系统发展不错，特别是FANUC（发那科）、YASKAWA（安川）在伺服电机方面也很好。三大关键零部件的成本大概会占到一个完整工业机器人的成本的70%以上。KUKA（库卡）、FANUC（发那科）、YASKAWA（安川）拥有三大核心部件自己的核心技术，在生产工业机器人时，有较为明显的成本优势和比较优势。目前国内机器人本体的生产企业也在做，但是与国外存在明显差距，所以成本方面国内机器人企业处于劣势。
减速机在工业机器人的成本是最高的，Harmonicdrive（哈默纳科）、Nabtesco（纳博特斯克）这两家企业的减速机的份额占到全球市场份额的75%，这两家公司全是日本，所以日本在工业机器人领域是非常强大。世界系统集成上做的比较好企业依然是ABB、KUKA（库卡）、FANUC（发那科）、YASKAWA（安川）。
3. 全球服务机器人发展现状
2015年全球个人/家用服务机器人的销量约为540万台，销售额为22亿美金，平均大概一台是400美金左右、人民币2000-3000元。其中家庭工业机器人销量370万台，娱乐机器人销量约为170万台，助老助残机器人销量比较少，而且全球范围内助老助残机器人在起步阶段。
专业服务机器人，2015年是销量达到4.1万台，销售额37.7亿美元，可以看出一台专业服务机器人的价格高很多，约 9万美金。救援机器人方面，国内也在做，其中发展比较好的是唐山的开诚智能主要生产救火、救援等在特殊环境下的救灾机器人。开诚智能已经被中信重工收购，也是上市公司，由于刚起步，去年售出300多台，每一台的售价约300万人民币。
物流机器人销量达1.9万台，在国内物流企业实际上使用的是动态AGV（自动导引运输车），是一个运载平台，它突破了传统机器人的概念，通过在地面上贴上包裹电路、传感器等的防线，实现在物流的运输、分拣。
医疗机器人，目前国际上比较热门的是美国达芬奇，它主要是负责软组织方面的手术，一台手术约四五万人民币，它在中国大陆销量特别好。国内医疗机器人产业处于刚起步状态，主要是由于国内医疗机器人申请过程比较复杂。
目前国内医疗机器人真正投入和商业化运营的是北京天智航医疗科技股份有限公司，是国内第一家侧重于骨科手术机器人，它的技术是从北航孵化出来。骨科手术机器人在北京积水潭医院使用较多，每年手术次数在几百上千台。天智航的骨科手术机器人医疗机器人购入成本千万以上，大概十几台手术就需要更换材料，但是一台手术病人花费约3万元。由于手术精准度高，可以使更多的人能享受到更高医疗级别的保障，所以在二三线城市非常受欢迎。但是由于成本太高，所以在拓宽市场时需要与政府协商。目前实践效果非常好，每个订单额约为30亿。世界上骨科器械方面以色列还有一家，但是还没有国内发展情况好。
最后更新：2017-10-15 13:31:21