一、什么是工業(yè)機器人?
工業(yè)機器人工業(yè)機器人是面向工業(yè)范疇的多關節(jié)機械手或多自由度的機器設備，它能主動執(zhí)行作業(yè)，是靠本身動力和操控能力來完結各種功用的一種機器。它能夠接受人類指揮，也能夠依照預先編列的程序運轉，現代的工業(yè)機器人還能夠依據人工智能技能擬定的原則綱領舉動。
1、組成結構
工業(yè)機器人由主體、驅動體系和操控體系三個基本部分組成。
主體即機座和執(zhí)行組織，包含臂部、腕部和手部，有的機器人還有行走組織。大多數工業(yè)機器人有3~6個運動自由度，其間腕部一般有1~3個運動自由度。
驅動體系包含動力設備和傳動組織，用以使執(zhí)行組織發(fā)生相應的動作。操控體系是依照輸入的程序對驅動體系和執(zhí)行組織宣告指令信號，并進行操控。
2、工業(yè)機器人品種
移動機器人(AGV)
工業(yè)機器人的一品種型，它由計算機操控，具有移動、主動導航、多傳感器操控、網絡交互等功用。
廣泛運用于機械、電子、紡織、卷煙、醫(yī)療、食物、造紙等職業(yè)的柔性轉移、傳輸等功用，也用于主動化立體倉庫、柔性加工體系、柔性安裝體系(以AGV作為活動安裝途徑);一起可在車站、機場、郵局的物品分撿中作為運送工具。
點焊機器人
具有功用安穩(wěn)、作業(yè)空間大、運動速度快和負荷能力強等特色，焊接質量顯著優(yōu)于人工焊接，大大進步了點焊作業(yè)的出產率。
首要用于轎車整車的焊接作業(yè)，出產過程由各大轎車主機廠擔任完結。世界工業(yè)機器人企業(yè)憑借與各大轎車企業(yè)的長時間協(xié)作關系，向各大型轎車出產企業(yè)供給各類點焊機器人單元產品并以焊接機器人與整車出產線配套方法進入我國，在該范疇占有商場主導地位。
弧焊機器人
首要運用于各類轎車零部件的焊接出產。在該范疇，世界大型工業(yè)機器人出產企業(yè)首要以向成套配備供貨商供給單元產品為主。
激光加工機器人
激光加工機器人是將機器人技能運用于激光加工中，經過高精度工業(yè)機器人完結愈加柔性的激光加作業(yè)業(yè)。
真空機器人
一種在真空環(huán)境下作業(yè)的機器人，首要運用于半導體工業(yè)中，完結晶圓在真空腔室內的傳輸。真空機械手難進口、受限制、用量大、通用性強，其成為制約了半導體配備整機的研制進展和整機產品競爭力的要害部件。而且國外對我國買家嚴加檢查，歸歸于禁運產品目錄，真空機械手已成為嚴峻制約我國半導體設備整機配備制作的"卡脖子"問題。直驅型真空機器人技能歸于原始立異技能。
潔凈機器人
一種在潔凈環(huán)境中運用的工業(yè)機器人。跟著出產技能水平不斷進步，其對出產環(huán)境的要求也日益苛刻，許多現代工業(yè)產品出產都要求在潔凈環(huán)境進行，潔凈機器人是潔凈環(huán)境下出產需求的要害設備。
二、工業(yè)機器人工業(yè)鏈剖析
工業(yè)機器人職業(yè)上游是中心零部件，首要的是減速機和操控體系，這相當于機器人的"大腦"，中游是機器人本體，就是機器人的"身體"，下流是體系集成商，國內企業(yè)都集中在這個環(huán)節(jié)上。
▲我國工業(yè)機器人工業(yè)鏈剖析 
我國工業(yè)機器人上游零部件職業(yè)首要是減速機、伺服電機、變頻器、操控器等，其間減速器、伺服電機及伺服體系在工業(yè)機器人本錢中所占比重較大，分別為39%，28%，本體制作占比為22%。
雖然減速機、伺服體系在工業(yè)機器人本錢中所占比重較大，但國內減速機、伺服電機等要害零部件開展相對滯后，技能水平較低，產品安穩(wěn)性差，與國外產品比較存在不少距離，導致國內工業(yè)機器人減速機、伺服電機等零部件首要依靠進口，國內企業(yè)工業(yè)機器人出產本錢較高，競爭力較弱。
其間進口減速機首要有納博、ABB、Harmonic、住友等品牌，伺服電機首要有安川、庫卡、松下、三菱等品牌。
▲我國工業(yè)機器人首要零部件本錢占比 
工業(yè)機器人出售多是經過直銷途徑完結，而且以體系集成商居多。一起，工業(yè)機器人也能夠經過經銷商、代理商、貿易商、工程商等非直銷其時進行出售，而且國外品牌進入我國商場一般先經過代理商方法進入。中心零部件一般是經過貿易商以及代理商等方法采購。
工業(yè)機器人下流用戶職業(yè)首要是轎車、電子電氣、塑料橡膠、化工等范疇，首要用于轉移、焊接、包裝、碼垛、切割、噴涂等，而且跟著人工本錢逐步上升，工業(yè)主動化水平不斷進步，工業(yè)機器人的運用范疇逐步擴展，用處逐步增多。
三、工業(yè)機器人企業(yè)剖析
機器人職業(yè)正閱歷史無前例的劇烈比賽，新公司的不斷涌現讓人目不暇接。美國《機器人商業(yè)談論》(下稱RBR)發(fā)布了第五屆2016年度RBR50名單(全球最具影響力50家機器人公司)，有三家我國公司躋身其間。
2016年度RBR50的終究成果掩蓋到了11個國家，除了大型企業(yè)集團，其間23%都是名不見經傳的草創(chuàng)公司。
我國的新松機器人主動化股份有限公司、大疆立異科技有限公司、富士康科技集團當選。前二者是全球無人機制作職業(yè)巨子，也是我國機器人工業(yè)中的佼佼者。
以下是當選 RBR50 前十名的機器人公司:
1.3D Robotics(3DR)3DR是一家非上市機器人公司，坐落美國加州伯克利。致力于立異、靈敏、牢靠的私人無人機和相關技能的研制。該公司的個人智能無人機途徑為消費者享用供給驚人的航拍圖畫和數據剖析，還具有繪制地圖、丈量剖析和3D建模等更多功用。
2.ABB Robotics(ABB)ABB是一家專心于開發(fā)工業(yè)機器人及機械手的上市公司，坐落瑞士蘇黎世。在工業(yè)機器人、模塊化出產體系與效勞的供給范疇占有主導地位。它為制作商進步出產功率、產品質量和保證工人安全供給強壯的處理方案。跟著制作商們逐步初步尋求進步靈敏性、敏捷性和競爭力的新方法，ABB在步入開辟新商場隊伍的一起，也滲透進傳統(tǒng)職業(yè)。
3.AethonAethon是一家專心于開發(fā)移動機器人的非上市公司，坐落美國賓夕法尼亞州匹茲堡。Aethon是全球自主移動運送機器人供貨商中的佼佼者。TUG機器人能夠使內部物流運送任務主動化，它能夠在動態(tài)且雜亂的環(huán)境中自主導航，比方在醫(yī)院運送貨品。
4.谷歌(微博)(Google)谷歌專心于研制醫(yī)療、輔佐、仿人、工業(yè)、機械手、移動機器人，坐落美國加利福尼亞。2013年，谷歌接連快速收買了7家高檔且技能多樣化機器人公司--Boston Dynamics、Bot & Dolly、Holomni、Industrial Perception、Meka Robtics、Redwood Robotics、Schaft,Inc，其時在機器人職業(yè)引起了很大的顫動。
5亞馬遜(Amazon)亞馬遜專心于研制移動機器人，坐落美國西雅圖。亞馬遜在北美區(qū)域乃至世界上扮演著一個在線零售商的人物，其經過零售網站來效勞消費者，比方amazon.com 和amazon.ca，消費者首要從廠家和第三方經銷商這兩種途徑來購買產品。
6.Autonomous Solutions(ASI)ASI是一家專心研制移動機器人的非上市公司，總部坐落美國猶他州門敦。十五年以來，ASI在礦業(yè)、農業(yè)、轎車、工業(yè)、安全和軍事商場為客戶供給無人駕駛車硬件和軟件體系。ASI與一些世界領先的原始設備制作商在礦業(yè)、農業(yè)和安全范疇有一項長達數年、出資數百萬美元的機器人產品開發(fā)項目。
7.CANVAS TechnologyCANVAS Technology是一家專心于研制工業(yè)、移動機器人的非上市公司，坐落美國科羅拉多贏得爾。這是一家工業(yè)機器人創(chuàng)業(yè)公司，該公司現在仍在隱形形式下運轉，但卻現已招引了許多出資組織的資金，比方Visionnaire Ventures、AME Cloud Ventures、Morado Venture Partners。
8.Carbon RoboticsCarbon Robotics是一家專心開發(fā)機器人的非上市公司，坐落美國加利福尼亞州舊金山。該公司面向商場制作低本錢的機械臂，KATIA是他們的榜首款產品，具有工業(yè)機器人的功用，但其價格與可用性卻只與一臺筆記本電腦相當。
9.Clearpath RoboticsClearpath Robotics是一家專心于開發(fā)工業(yè)、移動機器人的非上市公司，坐落加拿大安大略省基奇納的斯特拉斯堡。該公司專門為學術、工業(yè)和軍事研制運用范疇規(guī)劃并制作無人駕駛車的處理方案。
10.CyberdyneCyberdyne是一家專心研制醫(yī)療、輔佐機器人的非上市公司，坐落日本茨城町。該公司將Sankai教授的創(chuàng)造以及他在筑波大學的實驗室商業(yè)化，該公司的旗艦產品是混合輔佐肢體(HAL)，能夠經過皮膚解讀神經信號，賦予或增強人類的運動機能。
我國機器人工業(yè)的開展勢頭不行小覷，共有三個公司上榜:
1、大疆立異科技有限公司(DJI)
大疆立異科技有限公司是一家專心與移動機器人的非上市公司，坐落我國深圳市南山區(qū)。該公司為影視、農業(yè)、環(huán)境保護、搜救與救援、動力基礎設施等專業(yè)范疇制作無人機及其相關攝像體系。
2、富士康科技集團(FoxconnTechnology Group)
富士康科技集團是一家專心研制工業(yè)機器人的上市公司，坐落我國臺灣省臺北市。由郭臺銘于1974年，以7500美元創(chuàng)立了鴻海精細工業(yè)有限公司，即富士康科技集團的前身。
3、新松機器人主動化有限公司(SiasunRobot & Automation Co Ltd)
新松機器人主動化有限公司是一家專心開發(fā)工業(yè)機器人的上市公司，坐落我國遼寧省沈陽市。主營業(yè)務為研討與開發(fā)工業(yè)機器人運用以及主動出產線的安裝和測試。其運用范疇包括轎車、摩托車、工程機械、電子和電氣安裝等。許多世界知名企業(yè)主動化設備供貨商都向上海新松供給過設備，比方德爾福(DELPHI)、WEBSTO、采埃孚(ZF)、CONTINENTAL、SDS等等。
四、數據剖析
2016年度RBR50名單總包括11個國家，國家散布狀況如下:
加拿大(3)、我國(3)、丹麥(1)、德國(3)、印度(1)、以色列(1)、日本(9)、韓國(1)、瑞士(1)、英國(3)、美國(24)。
2015年度的RBR50名單總包括11個國家，國家散布狀況如下:
加拿大(3)、丹麥(1)、法國(1)、德國(8)、日本(9)、韓國(1)、荷蘭(1)、瑞士(3)、我國臺灣(1)、英國(3)、美國(19)。
經比對發(fā)現，2016年美國新上榜5家公司，德國5家公司落榜，瑞士只存留1家公司，法國和荷蘭則徹底落榜。一起也呈現了一些新面孔，以色列、印度和我國。
能夠從RBR50名單中看出，歐洲的機器人工業(yè)大有嚴峻下滑的趨勢，亟需重振;印度的GreyOrange公司趕上了物流運送業(yè)迅猛開展的大勢，其主打的移動機器人將在亞洲商場上有很大的開展?jié)摿?。英國的Delphi,、Soil Machine Dynamics、Open Bionics三家公司上榜，令人驚奇的是，Open Bionics這家小公司現已接連兩年登榜了;加拿大繼續(xù)憑借著Clearpath,、Robotiq和新Titan Medical三家公司保持著實力。
五、2015 全球 30% 工業(yè)機器人賣到我國商場
無論是我國制作2025的提出仍是工業(yè)4.0概念的深化傳達，都預示著我國制作業(yè)正在向著智能化、機械化方向跨進，工業(yè)機器人的快速開展就是其間最具代表性的一項工業(yè)。
1、出售增速微弱
2015年我國商場銷量超越75000臺，同比增加36.6%，全球每售出3臺機器人，就有1臺賣到我國。
▲我國工業(yè)機器人商場(來歷:CRIA) 
▲2015年我國商場工業(yè)機器人銷量約占全球30%(來歷:IFR) 
▲我國工業(yè)機器人保有量占全球1/10(來歷:IFR) 
不同類型機器人銷量改變:
在工業(yè)機器人類型方面，高端機器人增速加快。
▲2015國產機器人銷量占比(來歷:CRIA) 
在運用范疇方面，轉移上下料機器人仍居榜首，占總銷量的53%，同比增加109%;焊接銷量占比19%，同比增加32%。
▲2015國產工業(yè)機器人運用占比(來歷:CRIA) 
2、方針推進力度更大
我國制作2025中明確提出，到2020年工業(yè)機器人銷量到達15萬臺，保有量到達80萬臺。
▲我國制作2025要點范疇技能路線圖(來歷:工信部) 
3、運用職業(yè)越來越廣泛
機器人的運用職業(yè)也是越來越廣泛，在低端產能加快擴張，如陶瓷衛(wèi)浴、家具制作、食物飲料、快消品、服飾鞋帽等;并進入到錢銀銀行、儀器儀表、生物制藥等新式范疇。
▲2014年工業(yè)人機器人在各職業(yè)的出售份額(來歷:CRIA) 
4、轎車職業(yè)
轎車職業(yè)仍是工業(yè)機器人的榜首大運用商場，其間零部件廠商需求大于整車廠，但要求較低。
▲首要國家轎車職業(yè)機器人密度比較(來歷:IFR)< 
別的，新動力轎車快速開展帶來電池制作、換電站等新式需求也給工業(yè)機器人帶來了新的商場。
5、3C工業(yè)
3C工業(yè)是機器人密度最低的職業(yè)，但也是增加空間最大的職業(yè)。
▲中日韓三國3C工業(yè)機器人密度比較(來歷:IFR) 
▲國內外工業(yè)機器人工業(yè)鏈供貨商一覽(來歷:WIND) 
六、未來10年機器人開展趨勢
機器人本身在革新，整體向更安全易用、更利于遍及、更智能的方向開展。未來十年以下三大開展趨勢能夠處理職業(yè)痛點，促進機器人真實遍及，也蘊藏著巨大出資時機。
1、通用軟件途徑下降機器人職業(yè)門檻
電腦和智能手機的快速遍及首要內涵動力就是通用的操作體系和運用軟件，機器人也相同。不同的機器人廠商運用的操作體系、中間件以及編程言語各有區(qū)別，增加了運用本錢和機器人運用規(guī)劃。通用軟件途徑(操作體系)就是處理這一問題，讓運用機器人像運用智能手機相同便當。
圖表1:常用機器人軟件開發(fā)途徑 
通用軟件途徑大大下降了機器人的開發(fā)門檻，社區(qū)中的成熟軟件能夠直接刷入機器人運用;未來協(xié)作3D打印技能，使小企業(yè)乃至個人也有時機成為機器人開發(fā)者。包含的時機在于，可能呈現針對ROS體系的二次開發(fā)或許優(yōu)異的運用軟件，成為像智能手機APP那樣的"爆款"。
2、人機協(xié)作促進機器人遍及，機器人走向交融的初步
人機協(xié)作是工業(yè)機器人開展的新形態(tài)，把人的智能和機器人的高功率結合在一起，共同完結作業(yè);簡略來說就是"人"直接用"手"來操作機器人。人機協(xié)作是機器人進化的必然選擇，特色是安全、易用、本錢低，普通工人能夠像運用電器相同操作它。
依據美國ABI Research的陳述，2015年至2020年期間，協(xié)作機器人商場份額有望增加10倍，從挨近9500萬美元增值到超越10億美元。將由以下三個首要商場驅動:電子制作和電子智造、中小型企業(yè)及尋求機器人優(yōu)化處理方案的企業(yè)。
圖表2:2014-2020E協(xié)作機器人出貨量猜測 
協(xié)作機器人結構簡略，首要經過軟件整合來完結功用。硬件構成首要是球形關節(jié)、反向驅動電機、力覺/視覺傳感器及更輕的資料，傳統(tǒng)的減速機等中心零部件未來將不再要害。
現在協(xié)作機器人處于商場導入期，本錢仍然較高，功率低，運用不如人意，首要機器人廠商推出各種協(xié)作機器人搶占進口，國內企業(yè)有了跟外資站在同一起跑線的時機。新松、埃夫特、遨博智能2015年都推出了協(xié)作機器人。
3、機器視覺、深度學習讓機器人更智能
人工智能首要運用于工業(yè)機器人范疇，首要就是機器視覺和深度學習。
機器視覺是現有的機器人從主動化設備轉變?yōu)橹悄軝C器的一個要害因素。開始是作為機器人的輔佐工具，進步柔性和對作業(yè)環(huán)境的反應，首要運用于引導和定位、檢測和辨認等，跟著工業(yè)大數據和深度學習的開展，未來將使機器視覺成為智能出產體系的主導，做出決議計劃和預判斷。
2014年全球機器視覺規(guī)劃繼續(xù)走高，到達36.7億美元。首要散布在北美、德國、英國、日本、我國等區(qū)域和國家，其間我國占到8.1%;估計到2018年全球商場規(guī)劃將到達50億美元。
圖表3:2007-2018年全球機器視覺商場規(guī)劃 
圖表4:2014機器視覺區(qū)域占比 
深度學習推進機器人脫節(jié)預編程序的捆綁，真實走向智能化。深度學習使機器人能夠像人相同經過學習把握新的技能，習慣不知道的作業(yè)環(huán)境。
深度學習在工業(yè)機器人的運用分為三個層次:
機器人經過試錯學會新技能
多臺同享經驗進步學習功率
機器人能夠防止而且自行修正故障
現在現已到了第二個階段。
2016年是深度學習元年，深度學習走向商業(yè)化和開源。FANUC和人工智能草創(chuàng)企業(yè)Preferred Networks協(xié)作推出了深度學習機器人，無需工程師調試可自己學會選擇工件。ABB、豐田都在開發(fā)根據深度學習的工業(yè)產品，世界巨子谷歌、facebook、特斯拉都宣告開源其深度學習效勞。
圖表5:深度學習走向商業(yè)化和開源 
機器視覺和深度學習使草創(chuàng)企業(yè)或許小企業(yè)也有時機跟大型企業(yè)平等對話，對機器人職業(yè)潛在的影響是顛覆性的。
結束語
這是一個「我國制作」向「我國智造」轉型的年代。機器人替代人去干一些重復性的工作，這樣才干推進科技進步，人才才會進入新職業(yè)，每一個人的出產價值才會進步。
前不久，作為全球榜首大代工廠商富士康，在主動化探究的道路上給很多企業(yè)敲響了「機器替代人」的號角。咱們能夠斗膽地猜測，未來十年工業(yè)機器人商場會愈加廣闊，「機器替代人」會深化到各行各業(yè)，主動化轉型也會成為很多企業(yè)開展的方針。
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