機(jī)器人本體結(jié)構(gòu)是機(jī)體結(jié)構(gòu)和機(jī)械傳動(dòng)系統(tǒng)，也是機(jī)器人的支承基礎(chǔ)和執(zhí)行機(jī)構(gòu)。機(jī)器人本體外部基本結(jié)構(gòu)由五部分組成：1、傳動(dòng)部件；2、機(jī)身及行走機(jī)構(gòu)；3、臂部；4、腕部；5、手部。它的核心控制部件只有三個(gè)：控制器；伺服電機(jī)和減速電機(jī)。下面松樂(lè)機(jī)器人就這工業(yè)機(jī)器人本體的三大核心部件詳細(xì)介紹一下。

一、工業(yè)機(jī)器人本體控制器

控制器國(guó)內(nèi)外差距小?？刂破魇菣C(jī)器人的大腦，發(fā)布和傳遞動(dòng)作指令。包括硬件和軟件兩部分：硬件就是工業(yè)控制板卡，包括一些主控單元、信號(hào)處理部分等電路，國(guó)產(chǎn)品牌已經(jīng)掌握;軟件部分主要是控制算法、二次開(kāi)發(fā)等，國(guó)產(chǎn)品牌在穩(wěn)定性、響應(yīng)速度、易用性等還有差距。

控制器的問(wèn)題在于，由于其“神經(jīng)中樞”的地位和門(mén)檻相對(duì)較低，成熟機(jī)器人廠商一般自行開(kāi)發(fā)控制器，以保證穩(wěn)定性和維護(hù)技術(shù)體系。因此控制器的市場(chǎng)份額基本跟機(jī)器人本體一致。國(guó)際上也有KEBA、倍福、貝加萊這樣提供控制器底層平臺(tái)的廠商。因此在當(dāng)前環(huán)境下國(guó)內(nèi)專(zhuān)業(yè)研發(fā)控制器的企業(yè)會(huì)比較艱難。
 
控制器的機(jī)會(huì)在于標(biāo)準(zhǔn)化和開(kāi)放性。現(xiàn)有的機(jī)器人控制器封閉構(gòu)造，帶來(lái)開(kāi)放性差、軟件獨(dú)立性差、容錯(cuò)性差、擴(kuò)展性差、缺乏網(wǎng)絡(luò)功能等缺點(diǎn)，已不能適應(yīng)智能化和柔性化要求。開(kāi)發(fā)模塊化、標(biāo)準(zhǔn)化機(jī)器人控制器，各個(gè)層次對(duì)用戶(hù)開(kāi)放是機(jī)器人控制器的一個(gè)發(fā)展方向。

二、工業(yè)機(jī)器人本體伺服電機(jī)

伺服電機(jī)競(jìng)爭(zhēng)激烈，外資掌握話語(yǔ)權(quán)。伺服電機(jī)在機(jī)器人中用作執(zhí)行單元，是影響機(jī)器人工作性能的主要因素。伺服電機(jī)主要分為步進(jìn)、交流和直流，機(jī)器人行業(yè)應(yīng)用多的是交流伺服，約占65%伺服電機(jī)與控制器關(guān)聯(lián)緊密。

伺服系統(tǒng)外資企業(yè)占據(jù)絕對(duì)優(yōu)勢(shì)。日系品牌憑借良好的產(chǎn)品性能與極具競(jìng)爭(zhēng)力的價(jià)格壟斷了中小型OEM(設(shè)備制造業(yè))市場(chǎng)。2014年，伺服系統(tǒng)市場(chǎng)TOP15廠商中，前三名均為日系品牌，總份額達(dá)到45%。西門(mén)子、博世、施耐德等歐系品牌占據(jù)高端，整體市場(chǎng)份額在30%左右。國(guó)內(nèi)企業(yè)整體份額低于10%左右。

我國(guó)伺服系統(tǒng)自主配套能力已現(xiàn)雛形。較大規(guī)模的伺服品牌有20余家。國(guó)產(chǎn)產(chǎn)品功率范圍多在22KW以?xún)?nèi)，技術(shù)路線上與日系產(chǎn)品接近。從市場(chǎng)規(guī)模來(lái)看，2014年伺服電機(jī)在所有應(yīng)用行業(yè)規(guī)模68億人民幣，增速為8.3%;其中機(jī)器人增速高達(dá)50%，迅速成長(zhǎng)為伺服系統(tǒng)應(yīng)用中排名第六的行業(yè)，以4.2億的業(yè)績(jī)，占市場(chǎng)份額6.2%。

成長(zhǎng)空間上，伺服電機(jī)整體上受宏觀經(jīng)濟(jì)影響明顯，未來(lái)5年將進(jìn)入穩(wěn)定發(fā)展。4軸和6軸的多關(guān)節(jié)機(jī)器人占比上升，將帶來(lái)機(jī)器人用伺服的高速增長(zhǎng)。預(yù)計(jì)十三五規(guī)劃期內(nèi)，機(jī)器人伺服系統(tǒng)占比將升至第一位，市場(chǎng)規(guī)模16億元。

控制器和伺服系統(tǒng)關(guān)聯(lián)緊密，用戶(hù)選擇的排序分別是可靠穩(wěn)定性、價(jià)格、服務(wù)，從服務(wù)和性?xún)r(jià)比入手是國(guó)內(nèi)企業(yè)突破的方向。但這需要對(duì)運(yùn)動(dòng)控制領(lǐng)域長(zhǎng)期深入的研究，大量資金投入和長(zhǎng)時(shí)間的市場(chǎng)驗(yàn)證，對(duì)技術(shù)、資金、人才要求都較高，國(guó)內(nèi)上市公司如新松、新時(shí)達(dá)、匯川技術(shù)、廣州數(shù)控、埃斯頓等具備類(lèi)似的條件。

三、工業(yè)機(jī)器人本體減速機(jī)

機(jī)器人減速機(jī)市場(chǎng)高度壟斷，普及期國(guó)產(chǎn)減速機(jī)無(wú)法實(shí)現(xiàn)全面進(jìn)口替代。減速機(jī)用來(lái)精確控制機(jī)器人動(dòng)作，傳輸更大的力矩。分為兩種，安裝在機(jī)座、大臂、肩膀等重負(fù)載位置的RV減速機(jī)和安裝在小臂、腕部或手部等輕負(fù)載位置的諧波減速機(jī)。RV減速機(jī)被日本納博特斯克壟斷，諧波減速機(jī)日本哈默納科占絕對(duì)優(yōu)勢(shì)。

諧波減速機(jī)結(jié)構(gòu)相對(duì)簡(jiǎn)單，僅有三個(gè)基本零部件，加上哈默納科的專(zhuān)利早已到期，國(guó)產(chǎn)諧波減速機(jī)跟國(guó)外相比差距不算大。無(wú)錫綠的的諧波減速機(jī)已經(jīng)在國(guó)產(chǎn)機(jī)器人上面有廣泛應(yīng)用。

RV減速機(jī)核心難點(diǎn)在于基礎(chǔ)工業(yè)和工藝。RV減速機(jī)是純機(jī)械的精密部件，材料、熱處理工藝和高精度加工機(jī)床缺一不可。我國(guó)在這幾個(gè)方面長(zhǎng)期落后，并非單靠某個(gè)企業(yè)所能解決。要將200多個(gè)零部件組合在一起，精度要求苛刻，零部件之間的公差匹配需要多年經(jīng)驗(yàn)積累。一臺(tái)多關(guān)節(jié)工業(yè)機(jī)器人按軸數(shù)不同需要4-6個(gè)減速機(jī)，取中位數(shù)5個(gè)，則需要300萬(wàn)個(gè)減速機(jī)。