由美國(guó)發(fā)起的中美貿(mào)易沖突中，涉及到中國(guó)信息和通信技術(shù)、航天航空、機(jī)器人、醫(yī)藥、機(jī)械等行業(yè)產(chǎn)品，是明顯地針對(duì)“中國(guó)制造2025”的打壓和遏制 。 這不僅是一場(chǎng)貿(mào)易摩擦，還是一場(chǎng)技術(shù)、產(chǎn)業(yè)的較量。

“科學(xué)技術(shù)是第一生產(chǎn)力”，2015年中國(guó)發(fā)布了《中國(guó)制造2025》， 把科技創(chuàng)新擺在國(guó)家發(fā)展全局的核心位置。十九大提出要積極推進(jìn)科技強(qiáng)國(guó)建設(shè)，加快發(fā)展先進(jìn)制造業(yè)，促進(jìn)我國(guó)產(chǎn)業(yè)邁向全球價(jià)值鏈中高端。本文將介紹現(xiàn)代戰(zhàn)略新興產(chǎn)業(yè)的技術(shù)、現(xiàn)狀和發(fā)展。

工業(yè)機(jī)器人產(chǎn)業(yè)

工業(yè)機(jī)器人的發(fā)展和應(yīng)用，是我國(guó)制造業(yè)走向高端化和智能化的重中之重。目前我國(guó)工業(yè)機(jī)器人產(chǎn)業(yè)呈現(xiàn)“快速成長(zhǎng)”和“國(guó)產(chǎn)替代”的雙重重要特征。

工業(yè)機(jī)器人

工業(yè)機(jī)器人是面向工業(yè)領(lǐng)域的多關(guān)節(jié)機(jī)械手或多自由度的機(jī)器裝置，它能自動(dòng)執(zhí)行工作，是靠自身動(dòng)力和控制能力來(lái)實(shí)現(xiàn)各種功能的一種機(jī)器。它可以接受人類指揮，也可以按照預(yù)先編排的程序運(yùn)行，現(xiàn)代的工業(yè)機(jī)器人還可以根據(jù)人工智能技術(shù)制定的原則綱領(lǐng)行動(dòng)。

組成結(jié)構(gòu)

工業(yè)機(jī)器人由主體、驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)和控制系統(tǒng)三個(gè)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)。大多數(shù)工業(yè)機(jī)器人有3～6個(gè)運(yùn)動(dòng)自由度，其中腕部通常有1～3個(gè)運(yùn)動(dòng)自由度。

驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)包括動(dòng)力裝置和傳動(dòng)機(jī)構(gòu)，用以使執(zhí)行機(jī)構(gòu)產(chǎn)生相應(yīng)的動(dòng)作?？刂葡到y(tǒng)是按照輸入的程序?qū)︱?qū)動(dòng)系統(tǒng)和執(zhí)行機(jī)構(gòu)發(fā)出指令信號(hào)，并進(jìn)行控制。

工業(yè)機(jī)器人的產(chǎn)業(yè)鏈

工業(yè)機(jī)器人行業(yè)上游是核心零部件，主要的是減速機(jī)和控制系統(tǒng)，這相當(dāng)于機(jī)器人的“大腦”，中游是機(jī)器人本體，就是機(jī)器人的“身體”，下游是系統(tǒng)集成商，國(guó)內(nèi)企業(yè)都集中在這個(gè)環(huán)節(jié)上。

工業(yè)機(jī)器人上游零部件行業(yè)主要是減速機(jī)、伺服電機(jī)、變頻器、控制器等，其中減速器、伺服電機(jī)及伺服系統(tǒng)在工業(yè)機(jī)器人成本中所占比重較大，分別為39%，28%，本體制造占比為22%。

雖然減速機(jī)、伺服系統(tǒng)在工業(yè)機(jī)器人成本中所占比重較大，但國(guó)內(nèi)減速機(jī)、伺服電機(jī)等關(guān)鍵零部件發(fā)展相對(duì)滯后，技術(shù)水平較低，產(chǎn)品穩(wěn)定性差，與國(guó)外產(chǎn)品相比存在不少差距，導(dǎo)致國(guó)內(nèi)工業(yè)機(jī)器人減速機(jī)、伺服電機(jī)等零部件主要依賴進(jìn)口，國(guó)內(nèi)企業(yè)工業(yè)機(jī)器人生產(chǎn)成本較高，競(jìng)爭(zhēng)力較弱。

產(chǎn)業(yè)鏈上游的核心零部件

伺服電機(jī)

電動(dòng)伺服驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)是工業(yè)機(jī)器人的必不可少的關(guān)鍵零部件，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(dòng)機(jī)器人本體，以獲得機(jī)器人的各種運(yùn)動(dòng)的執(zhí)行機(jī)構(gòu)，通常由伺服電機(jī)以及伺服驅(qū)動(dòng)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)定的位置控制。

1、工業(yè)機(jī)器人對(duì)伺服電機(jī)的要求

1）快速響應(yīng)性，電伺服系統(tǒng)的靈敏性愈高，快速響應(yīng)性能愈好；

2）起動(dòng)轉(zhuǎn)矩慣量比大，在驅(qū)動(dòng)負(fù)載的情況下，要求機(jī)器人的伺服電機(jī)的起動(dòng)轉(zhuǎn)矩大，轉(zhuǎn)動(dòng)慣量??；

3）控制特性的連續(xù)性和直線性，隨著控制信號(hào)的變化，電機(jī)的轉(zhuǎn)速能連續(xù)變化，有時(shí)還需轉(zhuǎn)速與控制信號(hào)成正比或近似成正比，調(diào)速范圍寬，能使用于1:1000～1:10000的調(diào)速范圍。

4）體積小、質(zhì)量小、軸向尺寸短，以配合機(jī)器人的體形；