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機器人零部件為何成2023年世界機器人大會關注熱門?

http://www.kadhoai.com.cn 2026-04-06 22:04:33 來源:機器人大講堂

在原先,機器人的三大核心零部件是控製係統中的控製器、驅qu動dong係xi統tong中zhong的de伺si服fu電dian機ji和he機ji械xie係xi統tong中zhong的de精jing密mi減jian速su器qi。如ru今jin,機ji器qi人ren的de主zhu體ti框kuang架jia結jie構gou已yi經jing落luo實shi,更geng多duo機ji器qi人ren已yi經jing開kai始shi深shen入ru到dao各ge類lei場chang景jing中zhong,這zhe也ye帶dai來lai了le視shi覺jiao、力覺、一體化執行機構等新的零部件方向。

2023年世界機器人大會上不難發現這種新趨勢。本次140餘家中外知名機器人企業攜帶的近600件展品,無論是ABB、FESTO、現代、新鬆、京東物流、元化智能、天智航等,還是6場主論壇、近30場專題論壇及配套活動,所展示和報告的內容,大多不再是機器人單機,而是通過融合各類視覺、傳感器的機器人綜合解決方案,多維度、多視角呈現了機器人行業新技術、新產品、新方案、新應用。

在世界機器人大會上,包括製造業、農業、商貿物流、醫療健康、商業社區服務、安全應急和極限環境應用等十大應用場景板塊,目前已經和機器人實現了初步結合,展現了機器人在推動創新發展、轉變經濟發展方式、改善人民福祉方麵的積極作用,也展現了機器人深入各類場景的應用能力。

整個世界機器人大會上表現了一種未來圖景:隨著機器人應用場景正全麵打開,機器人行業發展正從關注“機器人”本身,到了關注“機器人+”如何賦能千行百業,如何推動著機器人應用向深度廣度拓展,這就延伸出更多的機器人相關概念和細分技術體係。

▍新部件方向初現端倪

在全球各巨頭紛紛選擇進軍機器人領域的當下,許多新的機器人概念正快速從提出到火熱,例如GPT、具身智能等新概念讓人目不暇接。其背後發展邏輯並不複雜:由(you)於(yu)機(ji)器(qi)人(ren)本(ben)身(shen)的(de)能(neng)力(li)愈(yu)發(fa)豐(feng)富(fu),需(xu)要(yao)機(ji)器(qi)人(ren)企(qi)業(ye)針(zhen)對(dui)不(bu)同(tong)場(chang)景(jing)和(he)需(xu)求(qiu),帶(dai)著(zhe)交(jiao)鑰(yao)匙(chi)的(de)思(si)路(lu)實(shi)現(xian)細(xi)分(fen)化(hua)和(he)係(xi)統(tong)化(hua)完(wan)善(shan),從(cong)而(er)讓(rang)多(duo)個(ge)新(xin)技(ji)術(shu)落(luo)地(di)有(you)了(le)前(qian)提(ti)和(he)可(ke)能(neng)性(xing)。

與此同時,機器人共性與前沿技術正在迅猛發展,電子、機械、生物、材料等大量科學和技術在相互交融中相互促進,融合創新、高端化、智能化、生態構建成為中國機器人未來發展的關鍵詞,從而帶動了多種零部件的融合和升級。

因為無論是工業還是服務機器人,主要包括三大部分六個子係統,其中三大部分指機械部分、傳感部分和控製部分,六個子係統是指驅動係統、機械結構係統、感受係統、機器人-環境交互係統、人機交互係統和控製係統。傳統的三大核心零部件保證了機器人的基礎移動、控製、執行能力,而如今為了讓機器人進入更大、更多場景,新的機器人零部件正從感知、決策兩個維度出發,助力機器人商業化加速。

例li如ru在zai硬ying件jian端duan,感gan知zhi是shi機ji器qi人ren運yun動dong控kong製zhi零ling部bu件jian外wai的de最zui主zhu要yao環huan節jie,也ye是shi控kong製zhi和he執zhi行xing環huan節jie的de前qian提ti。我wo們men如ru果guo類lei比bi人ren類lei的de五wu類lei感gan官guan來lai梳shu理li機ji器qi人ren的de相xiang關guan感gan知zhi硬ying件jian,可ke以yi發fa現xian其qi中zhong包bao括kuo交jiao互hu控kong製zhi、視覺傳感、力控傳感、位移姿態傳感及運動控製傳感等大的方向。

交互控製環節可以類比人類的“大小腦”,一般由主控、協調和分布控製構成,硬件涉及主控芯片、協調控製器、分布式驅動控製器等,SoC、MCU、FPGA等芯片廠商、智能控製器及可編程邏輯控製器廠商在今年越來越多和機器人進行了有機結合,通過慣性測量單元IMU等產品,幫助機器人實現了更穩定的位移姿態傳感。

視覺傳感環節可以類比人類的“眼睛”,3D機器視覺為機器人視覺傳感主要方案,以多目視覺和iToF為主,機器視覺可以通過圖像傳感器找到被測的零件並確定其位置,使得機器人能夠具備識別、定位、修正等更複雜的功能,在提高定位精度、實現自動化生產、拓展應用領域等方麵都具有重要意義。

力控傳感環節類比人類的“觸覺”,力li矩ju傳chuan感gan器qi為wei目mu前qian的de主zhu要yao方fang案an,六liu維wei力li傳chuan感gan器qi將jiang會hui使shi機ji器qi人ren關guan節jie具ju備bei全quan方fang位wei的de力li感gan知zhi能neng力li,目mu前qian機ji器qi人ren的de發fa展zhan正zheng推tui動dong六liu維wei力li傳chuan感gan器qi放fang量liang降jiang本ben。此ci外wai,柔rou性xing電dian子zi皮pi膚fu作zuo為wei機ji器qi人ren觸chu覺jiao的de進jin一yi步bu解jie決jue方fang案an,目mu前qian也ye已yi取qu得de初chu步bu進jin展zhan,在zai協xie作zuo機ji器qi人ren、人形機器人等產品上得到應用。

運動控製傳感類比人類的“末梢神經”,目前許多廠商采取了新的關節驅動器,形成了全新的驅控一體化關節,搭建了各類關節模組,從而使得機器人靈巧手、夾爪等末端執行器快速成為機器人零部件的一股重要力量。

從整個世界機器人大會現場可以發現,無論是人形機器人、仿生蝴蝶、智能寵物貓等眾多“新奇特”展品,還是工業製造類解決方案,都開始借助視覺、傳chuan感gan器qi等deng新xin型xing零ling部bu件jian,增zeng強qiang機ji器qi人ren本ben體ti感gan知zhi及ji獲huo取qu環huan境jing物wu理li信xin息xi的de能neng力li,減jian少shao體ti積ji和he重zhong量liang,同tong時shi有you了le更geng強qiang的de環huan境jing交jiao互hu和he融rong合he能neng力li,從cong而er能neng更geng好hao實shi現xian新xin技ji術shu賦fu能neng,完wan成cheng更geng廣guang泛fan的de作zuo業ye。

▍新型部件國產替代潛力巨大

機器人市場空間巨大,也為新興零部件的發展和進口替代提供了機遇。天眼查數據顯示,現存機器人相關企業57.1萬餘家,其中,2023年上半年新增注冊企業8.1萬餘家,與2022年同比增長38.4%。從地域分布來看,廣東、江蘇以及山東,三地相關企業數量位居前列,分別擁有11.4萬餘家、7.6萬餘家以及4.7萬餘家。本次世界機器人大會上,很明顯能感受到,參展企業數量和參會人員都有了明顯的提升。

四足機器人是成為帶動新型零部件發展的主要動力。由於四足機器人需要有更高的有效載荷和極強的平衡能力,也需要更利於控製、設計和維護。目前國內外波士頓動力、小米、追覓科技、宇樹科技、雲深處等公司的產品,都通過自研、youhuayitihuaguanjiemozu,shixianleyuelaiyuegaodeniujuheshuchumidu,congernenggouwanchenggengfuzadedongzuo,yougenggaodexuhangnengli。jujiqirendajiangtangxianchanglejie,qizhongzhuimikejideguanjiemozuchanxianmuqianyeyijingbushu10多條,未來考慮單獨銷售。

同時,通過加入傳感、視shi覺jiao等deng新xin模mo塊kuai,四si足zu機ji器qi人ren目mu前qian具ju備bei的de計ji算suan機ji視shi覺jiao和he智zhi能neng交jiao互hu特te性xing,這zhe表biao現xian為wei機ji器qi人ren更geng加jia智zhi能neng,有you了le更geng好hao的de人ren機ji互hu動dong性xing,有you了le能neng夠gou適shi應ying不bu同tong複fu雜za地di形xing、天氣的高機動性、靈活性、自主性,這意味著機器狗開始能夠替代人類在許多特殊或高危環境中工作,也有望成為個人和家庭智能服務場景中新的增長方向。

人形機器人同樣帶動了新興的零部件市場機遇。本次世界機器人大會開幕首日,證券市場零部件板塊拉升明顯,行星滾柱絲杠、行星減速機、機器視覺等板塊漲幅居前。

由於人形機器人具備通用性、可使用工具等屬性,在“具身智能”等浪潮下已經成為多家企業關注的焦點。其中人形機器人中價值量占比約19%的行星滾柱絲杠、價值量占比約8%的空心杯電機、價值量占比約13%的行星減速器得到了非常多的關注。

原先這些新興部件的產能主要集中在歐洲、美國等,國內起步較晚,規模較小,海外進口依賴度高,而在本次世界機器人大會博覽會卻集結了30餘家國產關鍵零部件企業展示最新攻關成果,突出展現我國機器人產業強鏈補鏈實力和關鍵核心技術創新力。

本次世界機器人大會博覽會,除了有空心杯龍頭企業德國Fauhalber參展,還有不少國產企業展出這類新產品。例如鳴誌電器在前不久對無刷電機及空心杯電機領域進行一次收購,綜 合實力逐漸增強,本次就展現了其在空心杯電機的最新成果。由於國內少有12mm以下的空心杯電機,有消息認為本次鳴誌展示的空心杯電機,性能接近Maxon、 Faulhaber兩大海外空心杯電機巨頭,且價格便宜30%以上,其電機及配套的行星齒輪箱有望進入特斯拉供應鏈,這也使得鳴誌電器在世界機器人大會開展首日漲幅達到20%。

yeyoukongxinbeidianjishengchanchangshangzaijiqirendajiangtangdegoutongzhongbiaoshishichangbingbuleguan。yinweipiliangzhizaonanduda,duiyugaoduanzhizaoshebeideyaoqiugao,suoyidaduoshebeixuyaodingzhihuashengchan,guoneichangshangdaduoyuanxianbingweibajiqirenshichangzuoweizhuyaokaifafangxiang,zhedaozhijiqirenyingyongkongxinbeidianjidejishutishengkongjianyiranfeichangda,zaigongyijingyanjileifangmianrengyougaishanjiazhi。

由於人形機器人的預期非常樂觀,有分析預計2030年人形機器人需求量約177萬台,全球市場空間有望達1692億元,2023-2030年CAGR達25%。中短期(3-5年)工商業場景率先應用;中長期(5-10年後)個ge人ren場chang景jing應ying用yong空kong間jian大da。大da多duo企qi業ye雖sui然ran空kong心xin杯bei部bu件jian的de出chu貨huo量liang並bing不bu高gao,但dan是shi在zai世shi界jie機ji器qi人ren大da會hui上shang仍reng然ran展zhan示shi了le相xiang關guan技ji術shu儲chu備bei,希xi望wang探tan索suo更geng多duo機ji器qi人ren市shi場chang的de可ke能neng性xing。

▍新型部件穩紮穩打

本次世界機器人大會,除了空心杯電機、行星滾珠絲杠這種新型部件,六維力傳感器、yitihuaguanjiedengbujiandefazhanjiezougengweiwenjian,changshangdejishushiliqiangjin,zhanxianchuleqiangdadeguochantidaishili。lirusuizherenxingjiqirendefazhan,guanjiemozuyechanshenglequkongyitihuadejishuqushi,lvdexiebo、鈦虎機器人等企業本次世界機器人大會都有相應一體化集成產品展示,還湧現出了高擎機電等一批專精特新和“獨角獸”創新企業。

力li傳chuan感gan器qi是shi機ji器qi人ren感gan知zhi環huan境jing的de關guan鍵jian部bu件jian,該gai部bu件jian能neng為wei機ji器qi人ren提ti供gong力li反fan饋kui信xin息xi,幫bang助zhu機ji器qi人ren實shi現xian高gao精jing度du的de數shu據ju采cai集ji和he多duo軸zhou同tong步bu校xiao準zhun,一yi般ban被bei認ren為wei是shi機ji器qi人ren真zhen正zheng“擬人化”的關鍵。有六維力傳感器作為感知元件,機器人才能精準執行,甚至做到 “穿針引線”,其中六維力傳感器是精度最高、抗幹擾能力最強的傳感器類型,正快速應用於醫療機器人、人形機器人、工業機器人等多個領域。

目(mu)前(qian)國(guo)內(nei)廠(chang)商(shang)六(liu)維(wei)力(li)傳(chuan)感(gan)器(qi)相(xiang)比(bi)於(yu)海(hai)外(wai)更(geng)具(ju)性(xing)價(jia)比(bi),部(bu)分(fen)廠(chang)商(shang)產(chan)品(pin)已(yi)經(jing)進(jin)入(ru)頭(tou)部(bu)客(ke)戶(hu)供(gong)應(ying)鏈(lian),多(duo)家(jia)企(qi)業(ye)正(zheng)在(zai)針(zhen)對(dui)這(zhe)個(ge)前(qian)沿(yan)方(fang)向(xiang),探(tan)索(suo)實(shi)踐(jian)不(bu)同(tong)的(de)技(ji)術(shu)發(fa)展(zhan)路(lu)線(xian)。本(ben)次(ci)世(shi)界(jie)機(ji)器(qi)人(ren)大(da)會(hui)上(shang),例(li)如(ru)宇(yu)立(li)儀(yi)器(qi)的(de)六(liu)維(wei)力(li)傳(chuan)感(gan)器(qi)產(chan)品(pin)就(jiu)得(de)到(dao)了(le)非(fei)常(chang)多(duo)的(de)圍(wei)觀(guan),該(gai)企(qi)業(ye)正(zheng)通(tong)過(guo)擴(kuo)大(da)選(xuan)型(xing)提(ti)高(gao)產(chan)品(pin)的(de)應(ying)用(yong)覆(fu)蓋(gai)麵(mian),解(jie)決(jue)應(ying)用(yong)多(duo)樣(yang)性(xing)、複雜性問題,宇立的產品技術指標已達全球領先水平且具備一定的價格優勢,已經進入 KUKA、ABB 等龍頭客戶供應鏈。

也ye有you企qi業ye更geng關guan注zhu本ben次ci世shi界jie機ji器qi人ren大da會hui上shang展zhan示shi的de六liu維wei力li傳chuan感gan器qi關guan鍵jian技ji術shu價jia值zhi。例li如ru鑫xin精jing誠cheng傳chuan感gan器qi的de相xiang關guan負fu責ze人ren表biao示shi,由you於yu國guo產chan應ying變bian片pian的de成cheng熟shu度du越yue來lai越yue高gao,借jie助zhu協xie作zuo、工(gong)業(ye)機(ji)器(qi)人(ren)需(xu)求(qiu),目(mu)前(qian)鑫(xin)精(jing)誠(cheng)六(liu)維(wei)力(li)傳(chuan)感(gan)器(qi)的(de)銷(xiao)量(liang)穩(wen)中(zhong)有(you)升(sheng),預(yu)計(ji)出(chu)貨(huo)量(liang)能(neng)達(da)到(dao)數(shu)千(qian)隻(zhi),但(dan)人(ren)形(xing)機(ji)器(qi)人(ren)的(de)六(liu)維(wei)力(li)傳(chuan)感(gan)器(qi)實(shi)際(ji)應(ying)用(yong)仍(reng)然(ran)需(xu)要(yao)更(geng)多(duo)的(de)探(tan)索(suo),解(jie)決(jue)零(ling)點(dian)漂(piao)移(yi)等(deng)問(wen)題(ti)。

例如坤維科技等企業則正在通過打造準度更好、串擾更低的傳感器,幫助機器人在打磨拋光等領域打開更大市場。其認為由於六維力傳感器的技術難點集中於如何保持優良的靜態性能、動態性能和低維間耦合,標定設備、解耦算法研發等均需要高額資本投入,堅持打造高性能部件能夠建立更高的市場護城河。

根據智研瞻產業研究院,2022 年我國應變式傳感器市場規模為 30.57 億元,較上年同比增長 15.8%。六維力傳感器雖然目前在整體市場占比依然較小,主要應用於協作機器人、醫療機器人等領域,但潛力巨大,市場高速增長。

▍結語與未來

世界機器人大會上,可以發現融合感知、數字孿生、人工智能、結構仿生等新技術加速滲透,機器人發展已經呈現出人機共融、虛實融合、智能驅動、泛在交互等發特征,產業逐步逼近變革躍升的臨界點,機器視覺、激光雷達、機器人靈巧手這些機器人上遊產業鏈生態愈發成熟,這其中蘊含著巨大的投資機遇和澎湃的發展動能。

目前我國擁有全球最大的機器人市場、最豐富的應用場景,必然有條件、有能力把握住這次變革機遇,為全球發展貢獻更多方案和智慧。

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