中国工业机器人行业调研分析及市场预测报告.pdf

中国工业机器人行业调研分析及市 场预测报告正文目录第一章工业机器人行业发展概述.23第一节行业范围界定.23第二节工业机器人构造.23一、主体.23二、驱动系统.23三、控制系统.23第三节工业机器人的分类.23一、按臂部的运动形式.23二、按执行机构运动的控制机能.24三、按程序输入方式区.24第四节工业机器人用电机驱动系统.24一、机器人对关节驱动电机的主要要求.24二、电机的细分.25三、常用的减速机构.26四、驱动器种类.28第五节工业机器人产业链分析.30一、产业链结构分析.30二、行业上游产业分析.31三、行业应用行业分析.32第二章全球工业机器人行业发展分析.33第一节国际工业机器人行业发展轨迹综述.33一、国际工业机器人行业发展历程.33二、国际工业机器人行业发展面临的问题.33三、国际工业机器人行业技术发展现状.34第二节世界工业机器人行业发展分析.34一、全球工业机器人市场供给分析.34二、全球工业机器人市场需求分析.35三、全球主要工业机器人企业介绍.35四、全球工业机器人主要品种介绍.38第三节全球主要国家工业机器人市场分析.41一、北美工业机器人市场分析.41二、德国工业机器人市场分析.43三、日本工业机器人市场分析.44四、韩国工业机器人市场分析.45第三章中国工业机器人行业发展分析.47第一节 中国工业自动化行业发展状况.47一、工业自动化控制发展现状.47二、工业自动化行业发展概况.47三、工业自动化产业链竞争格局.49第二节 中国工业机器人行业发展状况.51一、中国工业机器人行业发展历程.51二、中国工业机器人行业发展现状.52三、中国工业机器人行业生命周期.53四、中国工业机器人行业发展面临问题.55五、中国工业机器人产业发展思考.56第三节 中国工业机器人企业分析.57一、工业机器人企业情况分析.57二、工业机器人企业竞争力分析.58三、工业机器人企业重组与并购.58四、国内外工业机器人企业的差距.59第四章 中国工业机器人行业供求状况分析.61第一节整体生产能力.61第二节行业经营情况及产值特征.61第三节工业机器人产品供给分析.62一、中国工业自动化供给分析.62二、工业机器人市场供给分析.63第四节影响工业机器人市场需求的主要因素.63第五节工业机器人市场容量及增长速度.64第六节工业机器人业整体销售能力.64一、工业销售产值.64二、销售情况.65三、产销率.65第七节 工业机器人产品需求分析.66一、中国工业自动化需求分析.66二、工业机器人市场需求分析.66第五章2007-2012年工业机器人行业经济运行分析.68第一节2007-2012年营运能力分析.68一、20072012年应收账款周转率分析.68二、20072012年总资产周转率分析.68第二节2007-2012年偿债能力分析.69第三节2007-2012年盈利能力分析.69一、20072012年销售毛利率.69二、20072012年资产利润率.70三、20072012年销售利润率.70第四节2007-2012年发展能力分析.71一、20072012年资产增长率分析.71二、20072012年销售增长率分析.72三、20072012年利润增长率分析.72第六章2006-2012年中国工业机器人产业进出口分析.73第一节2006-2012年中国多功能工业机器人进出口分析.73一、20062012年中国多功能工业机器人进口分析.73二、2006-2012年中国多功能工业机器人出口分析.74三、2006-2012年中国多功能工业机器人进出口均价分析.75四、2012年中国多功能工业机器人进出口流向分析.75第二节2006-2012年中国其他未列名工业机器人进出口分析.76-、2006-2012年中国其他未列名工业机器人进口分析.76二、2006-2012年中国其他未列名工业机器人出口分析.77三、2006-2012年中国其他未列名工业机器人进出口均价分析.78四、2012年中国其他未列名工业机器人进出口流向分析.79第七章 工业机器人产业发展地区比较.80第一节长三角地区.80一、竞争优势.80二、20102012年发展现状.80三、20122016年发展前景.81第二节珠三角地区.81一、竞争优势.82二、20102012年发展现状.82三、20122016年发展前景.83第三节环渤海地区.83一、竞争优势.84二、20102012年发展现状.84三、20122016年发展前景.85第四节东北地区.85一、竞争优势.85二、20102012年发展现状.86三、20122016年发展前景.86第五节西部地区.87一、竞争优势.87二、20102012年发展现状.88三、20122016年发展前景.88第八章工业机器人行业竞争格局分析.90第一节行业竞争结构分析.90一、现有企业间竞争.90二、潜在进入者分析.90三、替代品威胁分析.91四、供应商议价能力.92五、客户议价能力.92第二节 行业集中度分析.93一、资产集中度分析.93二、销售集中度分析.94三、利润集中度分析.94第三节 行业国际竞争力比较.95一、生产要素.95二、需求条件.96三、配套与相关产业.96四、企业战略、结构与竞争状态.96五、政府推动作用.97第四节工业机器人行业竞争格局分析.97一、工业机器人制造业竞争分析.97二、中外工业机器人产品竞争分析.98第九章2012-2016年工业机器人企业竞争策略分析.99第一节工业机器人市场竞争策略分析.99一、工业机器人市场增长潜力分析.99二、工业机器人主要潜力品种分析.101三、现有工业机器人产品竞争策略分析.101四、潜力工业机器人品种竞争策略选择.102五、典型企业产品竞争策略分析.102第二节工业机器人典型企业竞争策略分析.103一、坚守核心主业.104二、构建优质渠道.104三、整合优质资源.105四、提升经营能力.105五、树立品牌形象.106六、调整市场策略.106第三节工业机器人市场竞争趋势分析.106第十章中国工业机器人产业新技术应用情况研究.108第一节工业机器人技术特点.108一、技术先进.108二、技术升级.108三、应用领域广泛.108四、技术综合性强.108第二节中国工业机器人产业技术概况.109一、中国工业机器人技术取得重大进展.109二、我国工业机器人技术水平及差距分析.110第三节 中国工业机器人关键技术及应用趋势.111一、机器人控制技术.111二、移动机器人（AGV）.112三、点焊机器人.113四、弧焊机器人.113五、真空机器人.114六、洁净机器人.115第十一章主要工业机器人企业竞争分析.117第一节航天科技控股集团股份有限公司.117一、企业基本情况.117二、企业经营情况分析.117三、企业经济指标分析.118四、企业盈利能力分析.130五、企业偿债能力分析.131六、企业运营能力分析.133七、企业成本费用分析.134第二节 湖北三丰智能输送装备股份有限公司.134一、企业基本情况.134二、企业经营情况分析.135三、企业经济指标分析.136四、企业盈利能力分析.150五、企业偿债能力分析.152六、企业运营能力分析.153七、企业成本费用分析.154第三节沈阳新松机器人自动化股份有限公司.154一、企业基本情况.154二、企业经营情况分析.155三、企业经济指标分析.156四、企业盈利能力分析.169五、企业偿债能力分析.171六、企业运营能力分析.172七、企业成本费用分析.173第四节 哈尔滨博实自动化股份有限公司.173一、企业基本情况.173二、企业经营情况分析.174三、企业经济指标分析.176四、企业盈利能力分析.183五、企业偿债能力分析.184六、企业运营能力分析.186七、企业成本费用分析.187第五节 东莞丰裕电机有限公司.187一、公司基本情况.187二、企业主要经济指标.188三、企业偿债能力分析.188四、企业盈利能力分析.189五、企业运营能力分析.189第六节上海富安工厂自动化有限公司.190一、公司基本情况.191二、企业主要经济指标.191三、企业偿债能力分析.192四、企业盈利能力分析.192五、企业运营能力分析.193第七节安川首钢机器人有限公司.194、公司基本情况.194二、企业主要经济指标.195三、企业偿债能力分析.195四、企业盈利能力分析.195五、企业运营能力分析.196第八节 上海ABB电机有限公司.197、公司基本情况.197二、企业主要经济指标.198三、企业偿债能力分析.198四、企业盈利能力分析.199五、企业运营能力分析.199第九节广州数控设备有限公司.201、公司基本情况.201二、企业主要经济指标.202三、企业偿债能力分析.202四、企业盈利能力分析.203五、企业运营能力分析.203第十节 宁波伟立机器人科技有限公司.204、公司基本情况.204二、企业主要经济指标.205三、企业偿债能力分析.205四、企业盈利能力分析.206五、企业运营能力分析.206第十一节 安徽江淮自动化装备有限公司.208一、公司基本情况.208二、企业主要经济指标.208三、企业偿债能力分析.209四、企业盈利能力分析.209五、企业运营能力分析.210第十二章2012-2016年中国工业机器人行业发展趋势分析.212第一节2012-2016年中国工业机器人行业发展前景展望.212一、工业自动化发展前景展望.212二、工业机器人行业发展前景.213第二节2012-2016年中国工业机器人行业技术发展趋势分析.214一、工业机器人制造行业技术现状.214二、工业机器人企业技术改造方针.215三、工业机器人技术改进途径分析.215四、工业机器人技术发展趋势分析.221第三节2012-2016年中国工业机器人市场趋势分析.222一、中国机器人行业发展方向.222二、工业机器人市场趋势总结.223三、工业机器人市场发展空间.223四、工业机器人产业政策趋向.223五、工业机器人技术革新趋势.224第十三章2012-2016年中国工业机器人行业发展预测.225第一节2012-2016年国际工业机器人市场预测.225一、全球工业机器人市场需求前景.225一、全球工业机器人行业保有量预测.225第二节2012-2016年国内工业机器人市场供给预测.226一、中国工业自动化行业产值预测.226二、中国工业机器人行业供给预测.226第三节2012-2016年工业机器人市场消费能力预测.227一、行业总市场规模预测.227二、主要产品市场需求预测.228第四节2012-2016年工业机器人进出口预测.228一、进口预测.228二、出口预测.229第五节2012-2016年工业机器人行业盈利水平预测.229第十四章2012-2016年工业机器人行业投资环境分析.231第一节2012年经济发展环境分析.231一、2012年中国GDP增长情况分析.231二、2012年工业经济发展形势分析.231三、2012年全社会固定资产投资分析.232四、2012年社会消费品零售总额分析.233五、2012年城乡居民收入与消费分析.233六、2012年对外贸易的发展形势分析.234第二节政策法规环境分析.234一、工业机器人行业政策环境.234二、国内宏观政策对其影响.235三、行业产业政策对其影响.236第三节社会发展环境分析.237一、人口环境分析.237二、教育环境分析.239三、文化环境分析.240四、生态环境分析.241第四节工业机器人制造行业“十二五”规划.243一、工业机器人行业发展目标.243二、工业机器人行业重点发展领域.243三、工业机器人行业发展预测.246第五节智能制造装备产业发展规划.246一、智能制造装备产业规划概述.246二、智能制造装备产业面临形势.247三、智能制造装备产业发展目标.248四、智能装备制造发展主要任务.248五、智能装备制造重点发展方向.250六、智能装备制造政策保障措施.251七、智能装备制造产业规划对工业机器人行业的影响.253第十五章2012-2016年中国工业机器人行业投资机会与风险.254第一节工业机器人行业活力系数比较及分析.254一、行业投资收益率比较.254二、行业投资壁垒分析.254第二节工业机器人行业投资效益分析.255一、工业机器人行业投资状况分析.255二、工业机器人行业投资效益分析.256三、工业机器人行业投资趋势预测.257四、工业机器人行业投资方向分析.258五、工业机器人行业投资的建议.258第三节2012-2016年影响工业机器人行业发展的主要因素.259一、影响工业机器人行业运行的有利因素分析.259二、影响工业机器人行业运行的不利因素分析.260三、中国工业机器人行业发展面临的挑战分析.261四、中国工业机器人行业发展面临的机遇分析.261第四节2012-2016年工业机器人行业投资风险及控制策略分析.262一、工业机器人行业经济风险及控制策略.262二、工业机器人行业政策风险及控制策略.263三、工业机器人行业市场风险及控制策略.264四、工业机器人行业技术风险及控制策略.264五、工业机器人行业其他风险及控制策略.264第十六章2012-2016年中国工业机器人行业投资战略研究.266第一节2012-2016年工业自动化产品市场销售特征.266一、工业自动化产品市场销售主要特征.266二、工业自动化产品分销总体流程分析.267三、工业自动化产品分销价值实现环节.267四、影响工业自动化产品分销因素分析.268五、工业自动化企业分销渠道及策略.269六、工业自动化产品市场营销策略分析.270第二节2012-2016年工业机器人行业发展战略研究.276一、战略综合规划.276二、技术开发战略.276三、业务组合战略.276四、区域战略规划.278五、产业战略规划.278六、营销品牌战略.281七、竞争战略规划.281第三节2012-2016年对我国工业机器人品牌的战略思考.281一、企业品牌的重要性.281二、工业机器人实施品牌战略的意义.282三、工业机器人企业品牌的现状分析.283四、中国工业机器人企业的品牌战略.284五、工业机器人品牌战略管理的策略.285第四节2012-2016年工业机器人行业投资战略研究.286一、装备制造业投资战略.286二、工业自动化行业投资战略.287三、工业机器人行业投资战略.287图表目录图表1图表2图表3图表4图表5图表6图表7图表8图表9图表10图表11图表12图表13图表14图表15图表16图表17图表18图表19图表20图表21工业机器人电动机驱动原理.26工业机器人的产业链结构图.302010-2012年8月全球工业机器人市场供给分析.342010-2012年8月全球工业机器人市场需求分析.35全球机器人主要品种介绍.38行业生命周期、战略及其特征.542010-2012年8月我国工业机器人行业整体生产能力分析.612010-2012年8月我国工业机器人总产值分析.612010-2012年8月我国工业机器人市场供给分析.632010-2012年8月我国工业机器人市场容量及增长速度分析.642010-2012年8月我国工业机器人工业销售产值分析.642010-2012年8月我国工业机器人销售情况分析.652010-2012年8月我国工业机器人行业产销率分析.662010-2012年8月我国工业机器人市场需求分析.662010-2012年8月我国工业机器人行业应收账款周转率分析.682010-2012年8月我国工业机器人行业总资产周转率分析.682010-2012年8月我国工业机器人行业偿债能力分析.692010-2012年8月我国工业机器人行业销售毛利率分析.702010-2012年8月我国工业机器人行业资产利润率分析.702010-2012年8月我国工业机器人行业销售利润率分析.712010-2012年8月我国工业机器人行业资产增长率分析.71图表22图表23图表24图表25图表26图表27图表28图表29图表30图表31图表32图表33图表34图表35图表36图表37图表38图表39图表40图表41图表42图表43图表44图表45图表462010-2012年8月我国工业机器人行业销售增长率分析.722010-2012年8月我国工业机器人行业利润增长率分析.722010-2012年8月我国多功能工业机器人进口数量情况分析.732010-2012年8月我国多功能工业机器人进口金额情况.732010-2012年8月我国多功能工业机器人出口数量情况分析.742010-2012年8月我国多功能工业机器人出口金额情况.752010-2012年8月我国多功能工业机器人进出口均价分析.752010-2012年8月我国其他未列名工业机器人进口数量情况分析.762010-2012年8月我国其他未列名工业机器人进口金额情况.772010-2012年8月我国其他工业机器人出口数量情况分析.772010-2012年8月我国其他工业机器人出口金额情况.782010-2012年8月我国其他工业机器人进出口均价分析.792010-2012年8月我国长三角地区工业机器人生产量分析.802010-2012年8月我国长三角地区工业机器人发展现状分析.802012-2016年我国长三角地区工业机器人发展前景预测.812010-2012年8月我国珠三角地区工业机器人生产量分析.822010-2012年8月我国珠三角地区工业机器人发展现状分析.822012-2016年我国珠三角地区工业机器人发展前景预测.832010-2012年8月我国环渤海地区工业机器人生产量分析.842010-2012年8月我国环渤海地区工业机器人发展现状分析.842012-2016年我国环渤海地区工业机器人发展前景预测.852010-2012年8月我国东北地区工业机器人生产量分析.852010-2012年8月我国东北地区工业机器人发展现状分析.8620122016年我国东北地区工业机器人发展前景预测.872010-2012年8月我国西部地区工业机器人生产量分析.87图表47图表48图表49图表50图表51图表52图表53图表54图表55图表56图表57图表58图表59图表60图表61图表62图表63图表64图表65图表66图表67图表68图表69图表70图表712010-2012年8月我国西部地区工业机器人发展现状分析.882012-2016年我国西部地区工业机器人发展前景预测.882011年我国工业机器人资产集中度分析.932011年我国工业机器人销售集中度分析.942011年我国工业机器人利润集中度分析.95航天科技资产负债表.118航天科技利润表.123航天科技盈利能力分析.130航天科技偿债能力分析.131航天科技运营能力分析.133航天科技成本费用分析.134三丰智能资产负债表.136三丰智能利润表.145三丰智能盈利能力分析.150三丰智能偿债能力分析.152三丰智能运营能力分析.153三丰智能成本费用分析.154机器人资产负债表.156机器人利润表.162机器人盈利能力分析.169机器人偿债能力分析.171机器人运营能力分析.172机器人成本费用分析.173博实股份资产负债表.176博实股份利润表.181图表72图表73图表74图表75图表76图表77图表78图表79图表80图表81图表82图表83图表84图表85图表86图表87图表88图表89图表90图表91图表92图表93图表94图表95图表96博实股份盈利能力分析.183博实股份偿债能力分析.184博实股份运营能力分析.186博实股份成本费用分析.187近4年东莞丰裕电机有限公司总资产周转次数变化情况.188近4年东莞丰裕电机有限公司资产负债率变化情况.188近4年东莞丰裕电机有限公司销售毛利率变化情况.189近4年东莞丰裕电机有限公司固定资产周转次数情况.189近4年东莞丰裕电机有限公司流动资产周转次数变化情况.189近4年东莞丰裕电机有限公司产权比率变化情况.190近4年东莞丰裕电机有限公司已获利息倍数变化情况.190近4年上海富安工厂自动化有限公司总资产周转次数变化情况.191近4年上海富安工厂自动化有限公司资产负债率变化情况.192近4年上海富安工厂自动化有限公司销售毛利率变化情况.192近4年上海富安工厂自动化有限公司固定资产周转次数情况.193近4年上海富安工厂自动化有限公司流动资产周转次数变化情况.193近4年上海富安工厂自动化有限公司产权比率变化情况.193近4年上海富安工厂自动化有限公司已获利息倍数变化情况.194近4年安川首钢机器人有限公司总资产周转次数变化情况.195近4年安川首钢机器人有限公司资产负债率变化情况.195近4年安川首钢机器人有限公司销售毛利率变化情况.196近4年安川首钢机器人有限公司固定资产周转次数情况.196近4年安川首钢机器人有限公司流动资产周转次数变化情况.196近4年安川首钢机器人有限公司产权比率变化情况.197近4年安川首钢机器人有限公司已获利息倍数变化情况.197图表97图表98图表99图表100图表101图表102图表103图表104图表105图表106图表107图表108图表109图表110图表111图表112图表113图表114图表115图表116图表117图表118图表119图表120图表121近4年上海ABB电机有限公司总资产周转次数变化情况.198近4年上海ABB电机有限公司资产负债率变化情况.198近4年上海ABB电机有限公司销售毛利率变化情况.199近4年上海ABB电机有限公司固定资产周转次数情况.199近4年上海ABB电机有限公司流动资产周转次数变化情况.200近4年上海ABB电机有限公司产权比率变化情况.200近4年上海ABB电机有限公司已获利息倍数变化情况.200近4年广州数控设备有限公司总资产周转次数变化情况.202近4年广州数控设备有限公司资产负债率变化情况.202近4年广州数控设备有限公司销售毛利率变化情况.203近4年广州数控设备有限公司固定资产周转次数情况.203近4年广州数控设备有限公司流动资产周转次数变化情况.203近4年广州数控设备有限公司产权比率变化情况.204近4年广州数控设备有限公司已获利息倍数变化情况.204近4年宁波伟立机器人科技有限公司总资产周转次数变化情况.205近4年宁波伟立机器人科技有限公司资产负债率变化情况.205近4年宁波伟立机器人科技有限公司销售毛利率变化情况.206近4年宁波伟立机器人科技有限公司固定资产周转次数情况.206近4年宁波伟立机器人科技有限公司流动资产周转次数变化情况.207近4年宁波伟立机器人科技有限公司产权比率变化情况.207近4年宁波伟立机器人科技有限公司已获利息倍数变化情况.207近4年安徽江淮自动化装备有限公司总资产周转次数变化情况.208近4年安徽江淮自动化装备有限公司资产负债率变化情况.209近4年安徽江淮自动化装备有限公司销售毛利率变化情况.209近4年安徽江淮自动化装备有限公司固定资产周转次数情况.210图表122图表123图表124图表125图表126图表127图表128图表129图表130图表131图表132图表133图表134图表135图表136图表137图表138图表139图表140图表141图表142图表143图表144图表145图表146近4年安徽江淮自动化装备有限公司流动资产周转次数变化情况.210近4年安徽江淮自动化装备有限公司产权比率变化情况.210近4年安徽江淮自动化装备有限公司已获利息倍数变化情况.211用于第5代液晶显示器的M0T0MAN-CSL-1200D.217用于第8代液晶显示器的M0T0MAN-CSL2500D.217左边为 M0T0MAN-D20,右边为 M0T0MAN-L20.2172012-2016年全球工业机器人市场需求前景预测.2252012-2016年全球工业机器人行业保有量预测.2252012-2016年我国工业机器人行业供给预测.2262012-2016年我国工业机器人行业市场规模预测.2272012-2016年我国工业机器人行业市场需求预测.2282012-2016年我国工业机器人行业进口预测.2282012-2016年我国工业机器人行业出口预测.2292012-2016年我国工业机器人行业盈利水平预测.2302006-2011年普通高等教育、中等职业教育及普通高中招生人数.2402010-2012年8月我国工业机器人行业投资收益率比较.2542012-2016年工业机器人行业投资收益率预测.2572012-2016年工业机器人行业投资方向预测.2582012-2016年影响工业机器人行业运行的有利因素.25920122016年影响工业机器人行业运行的不利因素.2602012-2016年我国工业机器人行业发展面临的挑战.2612012-2016年我国工业机器人行业发展面临机遇.2612012-2016年工业机器人市场经营风险及控制策略.2622012-2016年工业机器人产品市场经营风险及控制策略.264工业自动化产品分销总体流程.267图表147品牌化战略模式.286图表148工业机器人项目投资时应注意的问题.288第一章工业机器人行业发展概述第一节行业范围界定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人。工业机 器人是自动执行工作的机器装置，是靠自身动力和控制能力来实现各种功能的 一种机器。它可以接受人类指挥，也可以按照预先编排的程序运行，现代的工 业机器人还可以根据人工智能技术制定的原则纲领行动。第二节工业机器人构造一、主体工业机器人由主体、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。大多数工业 机器人有36个运动自由度，其中腕部通常有13个运动自由度。二、驱动系统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。三、控制系统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。第三节工业机器人的分类一、按臂部的运动形式工业机器人按臂部的运动形式分为四种。直角坐标型的臂部可沿三个直角 坐标移动；圆柱坐标型的臂部可作升降、回转和伸缩动作；球坐标型的臂部能 回转、俯仰和伸缩；关节型的臂部有多个转动关节。二、按执行机构运动的控制机能工业机器人按执行机构运动的控制机能，又可分点位型和连续轨迹型。点 位型只控制执行机构由一点到另一点的准确定位，适用于机床上下料、点焊和 一般搬运、装卸等作业；连续轨迹型可控制执行机构按给定轨迹运动，适用于 连续焊接和涂装等作业。三、按程序输入方式区工业机器人按程序输入方式区分有编程输入型和示教输入型两类。编程输 入型是将计算机上已编好的作业程序文件，通过RS 23 2串口或者以太网等通信 方式传送到机器人控制柜。示教输入型的示教方法有两种：一种是由操作者用 手动控制器（示教操纵盒），将指令信号传给驱动系统，使执行机构按要求的动 作顺序和运动轨迹操演一遍；另一种是由操作者直接领动执行机构，按要求的 动作顺序和运动轨迹操演一遍。在示教过程的同时，工作程序的信息即自动存 入程序存储器中在机器人自动工作时，控制系统从程序存储器中检出相应信息,将指令信号传给驱动机构，使执行机构再现示教的各种动作。示教输入程序的 工业机器人称为示教再现型工业机器人。第四节 工业机器人用电机驱动系统一、机器人对关节驱动电机的主要要求1.快速性电动机从获得指令信号到完成指令所要求的工作状态的时间应短。响应指 令信号的时间愈短，电伺服系统的灵敏性愈高，快速响应性能愈好，一般是以 伺服电动机的机电时间常数的大小来说明伺服电动机快速响应的性能。2.起动转矩惯量比大在驱动负载的情况下，要求机器人的伺服电动机的起动转矩大，转动惯量 小。3.控制特性的连续性和直线性，随着控制信号的变化，电动机的转速能连 续变化，有时还需转速与控制信号成正比或近似成正比。4.调速范围宽。能使用于1：100010000的调速范围。5.体积小、质量小、轴向尺寸短。6.能经受得起苛刻的运行条件，可进行十分频繁的正反向和加减速运行，并能在短时间内承受过载。目前，由于高起动转矩、大转矩、低惯量的交、直流伺服电动机在工业机 器人中得到广泛应用，一般负载1000N(相当lO O kgf)以下的工业机器人大多 采用电伺服驱动系统。所采用的关节驱动电动机主要是AC伺服电动机，步进电 动机和DC伺服电动机。其中，交流伺服电动机、直流伺服电动机、直接驱动电 动机(DD)均采用位置闭环控制，一般应用于高精度、高速度的机器人驱动系 统中。步进电动机驱动系统多适用于对精度、速度要求不高的小型简易机器人 开环系统中。交流伺服电动机由于采用电子换向，无换向火花，在易燃易爆环 境中得到了广泛的使用。机器人关节驱动电动机的功率范围一般为0.110kW。工业机器人驱动系统中所采用的电动机。二、电机的细分1.交流伺服电动机包括同步型交流伺服电动机及反应式步进电动机等。2.直流伺服电动机包括小惯量永磁直流伺服电动机、印制绕组直流伺服电动机、大惯量永磁 直流伺服电动机、空心杯电枢直流伺服电动机。3.步进电动机包括永磁感应步进电动机。速度传感器多采用测速发电机和旋转变压器；位置传感器多用光电码盘和 旋转变压器。近年来，国外机器人制造厂家已经在使用一种集光电码盘及旋转 变压器功能为一体的混合式光电位置传感器，伺服电动机可与位置及速度检测 器、制动器、减速机构组成伺服电动机驱动单元。机器人驱动系统要求传动系统间隙小、刚度大、输出扭矩高以及减速比大。三、常用的减速机构1.RV减速机构；2.谐波减速机械；3.摆线针轮减速机构；4.行星齿轮减速机械；5.无侧隙减速机构；6.蜗轮减速机构；7.滚珠丝杠机构；8.金属带/齿形减速机构；9.球减速机构。图表1工业机器人电动机驱动原理位位置比较pID速度控制 转矩控制限量纶定位置环机械传动速度环工业机器人电动机架动原理框图工业机器人电动伺服系统的一般结构为三个闭环控制，即电流环、速度环 和位置环。目前国外许多电动机生产厂家均开发出与交流伺服电动机相适配的驱动产 品，用户根据自己所需功能侧重不同而选择不同的伺服控制方式，一般情况下,交流伺服驱动器，可通过对其内部功能参数进行人工设定而实现以下功能:1.位置控制方式;2.速度控制方式;3.转矩控制方式;4.位置、速度混合方式;5.位置、转矩混合方式;6.速度、转矩混合方式;7.转矩限制;8.位置偏差过大报警;9.速度PID参数设置;10.速度及加速度前馈参数设置;11.零漂补偿参数设置;12.加减速时间设置等。四、驱动器种类1.直流伺服电动机驱动器直流伺服电动机驱动器多采用脉宽调制(PWM)伺服驱动器，通过改变脉冲 宽度来改变加在电动机电枢两端的平均电压，从而改变电动机的转速。PWM伺服驱动器具有调速范围宽、低速特性好、响应快、效率高、过载能力 强等特点，在工业机器人中常作为直流伺服电动机驱动器。2.同步式交流伺服电动机驱动器同直流伺服电动机驱动系统相比，同步式交流伺服电动机驱动器具有转矩 转动惯量比高、无电刷及换向火花等优点，在工业机器人中得到广泛应用。同步式交流伺服电动机驱动器通常采用电流型脉宽调制(PWM)相逆变器和 具有电流环为内环、速度环为外环的多闭环控制系统，以实现对三相永磁同步 伺服电动机的电流控制。根据其工作原理、驱动电流波形和控制方式的不同，它又可分为两种伺服系统：(1)矩形波电流驱动的永磁交流伺服系统。(2)正弦波电流驱动的永磁交流伺服系统。采用矩形波电流驱动的永磁交流伺服电动机称为无刷直流伺服电动机，采 用正弦波电流驱动的永磁交流伺服电动机称为无刷交流伺服电动机。3.步进电动机驱动器步进电动机是将电脉冲信号变换为相应的角位移或直线位移的元件，它的 角位移和线位移量与脉冲数成正比。转速或线速度与脉冲频率成正比。在负载 能力的范围内，这些关系不因电源电压、负载大小、环境条件的波动而变化，误差不长期积累，步进电动机驱动系统可以在较宽的范围内，通过改变脉冲频 率来调速，实现快速起动、正反转制动。作为一种开环数字控制系统，在小型 机器人中得到较广泛的应用。但由于其存在过载能力差、调速范围相对较小、低速运动有脉动、不平衡等缺点，一般只应用于小型或简易型机器人中。步进电动机所用的驱动器，主要包括脉冲发生器、环形分配器和功率放大 等几大部分，其原理框图如图所示。AC80V 50/60HZ逻辑控制信号环形分配器 E控制器状手输出信号(步进电动机过电压靠_ 噪声滤波器一斩波电路界电路光电隔离整流流波步进电动机驱动器原理框图4.直接驱动所谓直接驱动(DD)系统，就是电动机与其所驱动的负载直接耦合在一起,中间不存在任何减速机构。同传统的电动机伺服驱动相比，DD驱动减少了减速机构，从而减少了系统 传动过程中减速机构所产生的间隙和松动，极大地提高了机器人的精度，同时 也减少了由于减速机构的摩擦及传送转矩脉动所造成的机器人控制精度降低。而DD驱动由于具有上述优点，所以机械刚性好，可以高速高精度动作，且具有 部件少、结构简单、容易维修、可靠性高等特点，在高精度、高速工业机器人 应用中越来越引起人们的重视。作为DD驱动技术的关键环节是DD电动机及其驱动器。它应具有以下特性:(1)输出转矩大：为传统驱动方式中伺服电动机输出转矩的50100倍。(2)转矩脉动小：DD电动机的转矩脉动可抑制在输出转矩的5%10%以内。(3)效率：与采用合理阻抗匹配的电动机(传统驱动方式下)相比，DD电 动机是在功率转换较差的使用条件下工作的。因此，负载越大，越倾向于选用 较大的电动机。目前，DD电动机主要分为变磁阻型和变磁阻混合型，有以下两种结构型式:(1)双定子结构变磁阻型DD电动机；(2)中央定子型结构的变磁阻混合型DD电动机。5.特种驱动器(1)压电驱动器。众所周知，利用压电元件的电或电致伸缩现象已制造出应变式加速度传感 器和超声波传感器，压电驱动器利用电场能把几微米到几百微米的位移控制在 高于微米级大的力，所以压电驱动器一般用于特殊用途的微型机器人系统中。(2)超声波电动机。(3)真空电动机。用于超洁净环境下工作的真空机器人，例如用于搬运半导体硅片的超真空 机器人等。第五节工业机器人产业链分析一、产业链结构分析工业机器人行业的产业链结构分析：上游原材料行业，中游工业机器人生产 企业，下游应用企业等，此外还有贯穿产业链的物流配送厂家、销售厂家等。图表2工业机器人的产业链结构图物流配送操作机、控制器、伺 航天科技控股集团等 汽车、工程机械等资料来源：相关调研资料整理二、行业上游产业分析工业机器人操作机体基本是钢铁做成的，因此，钢铁是工业机器人的主要 原材料之一。2012年8月份，全国粗钢产量同比下降1.7%,2011年同期为增长13.8%；钢材产量增长1.4%,增速同比减缓11.5个百分点。焦炭产量下降2.8%,去年 同期为增长22.6%。铁合金产量增长25.6%,加快1.2个百分点。钢材出口 424 万吨，比上月减少8万吨；进口 120万吨，比上月增加4万吨。焦炭出口 5万 吨，比上月减少6万吨。钢材价格继续下滑。8月份，国内市场钢材价格综合指数平均为104.3 9,比上月回落7.64点，同比下降3 0.78点。6.5mm高线、20mni中厚板、1.O mni冷 轧板卷平均价格分别为3712元/吨、3629元/吨和4567元/吨，比上月下降5.9%、8.4%和 4.2%,同比下降 27.1%、26.6%和 17.4%。1-8月,全国粗钢产量48157万吨，同比增长2.3%,增速同比减缓8.3个 百分点；钢材产量62770万吨，增长5.7%,减缓7.4个百分点。焦炭产量29754 万吨，增长4.8%,减缓8.9个百分点。铁合金产量2023万吨，增长12.6%,减 缓9.9个百分点。钢坯进口 25万吨，下降38%。钢材出口 3579万吨，增长8.6%；进口 932万吨，下降12.3%。铁矿砂进口 48605万吨，增长8.7%。焦炭出口