机器人产业卡脖子情况解决如何？核心零部件国产化，正在高速进行中...

机器人的大脑，负责规划机器人运动方式，发布和传递动作指令的控制器；

机器人的核心，工业机器人的动力系统，负责机器人运动的伺服电机和伺服驱动；

机器人的工艺，决定工业机器人精度和负载，连接动力源与执行机构之间的传动机构减速器；

近年来，以传统制造业为中心，各行各业都掀起了一股“人机协作”狂潮。“机器人革命”在全世界范围内掀起热潮，同时也正在成为“第四次工业革命”的切入点和重要增长点。

中国对机器人及相关产业表现出高度重视。虽然近几年不断出台一系列政策法规，推进机器人行业的发展，并取得良好成效，但是与国外机器人还存在一定差距，尤其在核心零部件方面，我国在机器人产业发展过程中，一直面临着一系列“卡脖子”难题。

如今，机器人“卡脖子”难题的解决进展如何？

▍关键卡脖子，成产业发展拦路虎

控制器、伺服电机、减速器三者不仅是机器人最核心的三大零部件，同时也是工业机器人的核心技术壁垒所在，一般被认为是中国机器人品牌与外资品牌性能差异的关键。

当然，技术壁垒并非一朝一夕形成，早期一些国内零部件行业面临的客观问题无法忽略。

首先，是在起步时间方面的落后。就工业机器人产业而言，中国机器人产业发展落后于国外至少十年时间。而若是细化到关键零部件、关键核心技术和共性技术，仅在起步时间上，中国便至少落后于国外六十年。想要在短时间内实现追赶甚至是超越国外，核心零部件行业发展任务艰巨。

其次，是在技术性能上的差距。三大核心零部件的主要难点在于基础工业和工艺，业内人士普遍认为，国产谐波减速器在齿形、材料、加工、热处理技术等方面跟国外还有一定差距，只有不断从理论层面到制造层面进行正向研发创新，才有可能以最快速度追赶国外品牌。

最后，是在成本控制、营收规模上的落后。由于国内公司在技术、工艺积累上与国际巨头相比仍有差距，因此，在核心零部件领域，已拥有成熟技术的国外企业占据了绝大部分市场份额，而国产品牌主要集中在中低端市场。这便导致国内外核心零部件企业一方面在营收规模上形成巨大差距，另一方面在生产规模和成本控制上具有落差。

控制器、减速器、伺服电机三大核心零部件不仅直接决定了工业机器人的精度、稳定性、负荷能力等重要指标，更关乎机器人企业的企业形象、产品品质。

因此，三大核心零部件领域的落后对中国机器人行业的发展也造成了一定影响。

在三大零部件行业处于垄断地位的龙头企业，由于其在技术方面的领先优势，中国尚无企业实现突破，国外某些零部件供应商对中国市场采取价格歧视政策，而国际机器人巨头企业或是拥有强大的核心零部件自产能力，或是和零部件供应商建立了长期合作关系，能以远远低于国内企业的采购价格购买到核心零部件。

以减速器为例，或许很多人还记得在4年前，某RV减速器名厂向库卡、ABB等机器人四大家族销售均价为3500元左右，对中国厂商的销售均价却为7000元左右，售价整整翻了一倍。

这便导致国内机器人企业，尤其是生产规模较小的中小企业，在强大的核心零部件供应商面前毫无议价能力，只能被迫接受国际巨头的价格歧视政策，压缩盈利空间，用更高生产成本去与国外企业机器人产品进行市场竞争，这也就进而压制了本就起步较晚不占优势的中国机器人行业发展。

核心零部件无疑已成为制约国内企业发展的“拦路虎”。

国产机器人品牌若想崛起，核心零部件国产化将是必须要迈过的坎。如今，这些卡脖子的瓶颈，已经逐渐被中国企业攻克。

▍行业暴利，引国产企业争先尝试

与高技术壁垒相匹配的必然是高利润，在工业机器人上、中、下游整个产业链中，上游核心零部件是业内默认毛利率最高的一环；正如电池在新能源汽车中的成本占比。

早些年由于国外零部件供应商的价格歧视政策，一台工业机器人的成本构成中，减速器、伺服电机、控制器分别占总成本的35%、20%、15%，合计占总成本的70%。

此外，由于机器人行业发展迅猛，工业机器人、协作机器人、移动机器人、服务机器等多个领域需求明确，上游的机器人核心零部件呈现出稳定且广阔的市场。

一些数据也证实了这种市场增长的可能性，例如根据中商产业研究院测算，我国工业机器人控制器市场规模2017-2022年复合增长率为9.1%，2022年有望达16.2亿元；

数据来源：中商产业研究院

我国伺服系统市场规模，2017-2022年复合增长率为24.1%，2022年将有望达 286 亿元；

数据来源：中商产业研究院

仅中国控制器与伺服电机（伺服驱动）市场规模便高达上百亿。若放眼全球来看，其市场规模将更上一层。

核心零部件业务的高收益与业务持续性毫无疑问吸引了一批中国厂商涌入。

客观而言，国外零部件供应商的价格歧视策略，也给予了国产零部件厂商以生存空间，更给予了起步阶段的国产厂商以合理盈利空间。国产零部件厂商能够赚取到利润，并持续投入到相关技术研发，拉近国内外技术上的差距，而这又进一步提高了国产厂商市场份额；更大的市场份额意味着更多的利润和更多的研发投入，这样的正反馈机制助力国内核心零部件行业不断突破。

同时，国外零部件供应商这一策略导致的中国机器人行业痛点，也引发了国家层面的重点关注与重视。

早在2012年，我国“十三五”便明确提出要攻克核心部件共性技术，实现工业机器人核心部件的技术突破和产业化。

到了2015年，《中国制造2025》明确提出任务指标：2020年自主品品牌工业机器人市场占有率达到50%，关键零部件国产化率50%；2025年国内市场占有率达到70%，关键零部件国产化率80%。

这一目标在十四五规划中进一步拓展和细分成不同领域：例如集成电路、航空航天、机器人、轨道交通装备、先进电力装备、工程机械、高端数控机床、医药及医疗设备等创新产业。”

政府对于高端装备自主可控战略的重视和持续性扶持，为机器人核心零部件行业发展提供了源动力。

可以说近年来，随国内厂商不断努力，核心零部件领域的技术差距正在不断缩小，国产化进程也正在顺利进行。

▍全自主研发，实现追赶加速代替

在众多从事核心零部件研发的国产企业中，作为一家由海内外专家联合创办的高新科技型企业，中科深谷解决“卡脖子”问题成果斐然。

依托中科大、合工大集聚多所知名高校及单位的教授专家和行业资深研发工程师，中科深谷深度聚焦工业自动化设备的“核心系统”伺服电机（伺服驱动）和机器人的“大脑”控制器开发，为智能机器人产业提供技术支持与动力源泉。

在伺服电机（伺服驱动）方面，中科深谷已推出包括基于Simulink/C语言开发的伺服驱动器：低压交流伺服电机驱动器、直流无刷电机驱动器、协作机械臂关节电机伺服驱动器等多款高效稳定的伺服驱动器产品。

中科深谷全自主研发的伺服驱动主要采用高性能DSP/ARM芯片，可实现SVPWM、PID、FOC磁场定向控制、电流/速度/位置三闭环控制；可驱动多种电机，并支持多种编码器，支持EtherCAT、CANOpen、modbus等多种总线协议；集成了点到点轨迹规划、位置跟踪等功能；具体有过流/过压/欠压/堵转/过温等多种保护功能；实现了参数辨识、PI参数自整定、ADRC自抗扰、负载辨识等高级算法。

得益于雄厚技术实力与丰富行业经验、产品需求定制化服务，中科深谷凭借推出的伺服驱动产品已与华为、科大讯飞、唯品会、楚科集团、伯朗特机器人、贝壳、三联集团、中国电子科技集团、雅迪等多家知名企业建立合作关系，并在智能轮椅、物流穿梭车、服务机器人、协作机械臂（六轴/七轴/双臂）、点焊机器人、伺服云台、SCARA机器人、XYZ机器人、医疗机器人、移动物流车等多个产品上实现量化应用。

通过提供协作机器人关节伺服驱动器定制开发服务和标准产品销售，中科深谷为国产协作机器人发展提供强劲动力；通过对微创手术机器人被动式关节进行一体化设计，并对被动关节锁紧性能进行设计研究，中科深谷为我国自行开发安全可靠的微创手术系统提供了核心零部件保障。同时，中科深谷多款伺服驱动产品还以足式机器人关节一体化模组、移动底盘、关节模组、伺服驱动等多种形式在各种类机器人行业得到应用，并为推动产业发展作出重要贡献。

在控制系统方面，中科深谷自主开发的国产半实物仿真与控制技术包括嵌入式系统版本和实时操作系统版本，可作为快速控制原型和硬件在环回路的系统平台。

借助于中科深谷自研半实物仿真与控制技术，基于性能强大的处理器与丰富的硬件接口，可针对各种复杂被控对象建立高精度物理模型，将仿真与实物高效衔接，无缝支持基于模型的设计（MBD）工作流程，快速实现控制算法的运行、部署、监控和测试。此外，产品也支持丰富灵活的I/O配置和各种总线协议扩展，满足客户不断尝试新想法和概念的需求，帮助企业节约成本，降低风险。

中科深谷长期提供快速原型控制与硬件在环回路全套解决方案；坚持将仿真建模与实际研发产品结合，引入高可靠性的实时软硬件环境做技术保障；从需求捕获到设计、实现和测试，系统模型开发和测试始终占据开发流程的核心；追求持续不断的创新，将客户所追求的前沿创新技术与安全、可靠的核心功能有机结合 。

目前，中科深谷自主开发的国产CSPACE半实物仿真与控制技术已经应用于机器人领域、汽车电子、新能源汽车等多个行业和协作机器人（六轴/七轴/双臂）、SCARA机器人、并联机器人、移动作业机器人等多类型机器人机电系统。

在科研教育方面，中科深谷旗下产品CSPACE-V3控制器凭借优越产品性能，助力山东大学柔性机器人科研平台成功搭建。CSPACE-RT半实物仿真系统在合工大工业机器人科研平台搭建项目上也发挥了重要作用。中科深谷通过将工业产业的核心技术与器件及装备底层开源赋能高校进行人才培养，为高校科研人员进行算法研究、科研创新提供源动力。

在产业助力方面，中科深谷半实物仿真与控制技术已赋能医疗、工业、航天航空等多个领域、企业。如在与杭州某医学机器人有限公司的合作中，提供的开源EtherCAT总线机械臂控制器，协助从事腹腔镜手术机器人研究的搭建好第一台功能样机，帮助企业较快速掌握相关技术和培养起对应的研发人员，为国内医疗机器人的发展助力。

作为新兴技术的重要载体，中科深谷积极贡献力量，其研发团队长期致力于机器人核心零部件国产化替代的研发与产业化，在机器人控制器及操作系统、伺服驱动系统、高集成度模块化关节等方面提供成熟批量化核心器件与关键技术，并形成协作机器人、自主作业移动智能机器人以及机器人集成应用解决方案。通过将机器人核心零部件与关键技术赋能各类型机器人行业，助力机器人产业平稳发展。

对于入局机器人核心零部件行业的原因，中科深谷董事长表示：“早先时候，中国在机器人核心零部件方面落后，中国有很大一批中小企业买不起也用不起进口核心零部件，作为一家机器人企业的同时也是一家中国企业，实现核心零部件自主研发和国产化、推动中国智能机器人产业迈向中高端发展，我们义不容辞。”

▍结语

机器人核心零部件和机器人关键技术的突破，不仅是企业寻求市场破局的关键，同时也是产业发展的基础。中国机器人核心零部件市场实现突破的过程无疑道阻且艰，但其回报也同样巨大。

面向国外某些零部件供应商的公然歧视，中国机器人行业若要发展，唯有不断钻研、突破技术、实现国产替代才能避免被卡脖子的情况再度出现。

而中科深谷无疑为中国机器人企业树立了很好的榜样。

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