機(jī)器人正逐漸滲透到人們的生活中，各職位被機(jī)器人取代的言論不脛而走，就連“男女朋友”都出現(xiàn)了機(jī)器人。這讓機(jī)器人行業(yè)一時間走在風(fēng)口浪尖上，不過機(jī)器人達(dá)到人類“假想敵”級別還需要一段時間，因?yàn)樗麄冞€不夠智能。

機(jī)器智能工分為三個維度：分別是運(yùn)算智能、感知智能／運(yùn)動智能和認(rèn)知智能。這些方面都需要機(jī)器人控制器的配合，它是機(jī)器人的大腦，控制器的水平?jīng)Q定了機(jī)器人的上限。工業(yè)機(jī)器人是機(jī)器人發(fā)展最快的一個分支，隨著從中央到地方相關(guān)扶持政策的陸續(xù)出臺，中國工業(yè)機(jī)器人產(chǎn)業(yè)受到了前所未有的熱捧，機(jī)器人控制器即將迎來一波高速增長。

控制器控制方法

按照控制量所處空間的不同，機(jī)器人控制可以分為關(guān)節(jié)空間的控制和笛卡爾空間的控制。對于串聯(lián)式多關(guān)節(jié)機(jī)器人，關(guān)節(jié)空間的控制是針對機(jī)器人各個關(guān)節(jié)的變量進(jìn)行的控制，笛卡爾空間控制是針對機(jī)器人末端的變量進(jìn)行的控制。按照控制量的不同，機(jī)器人控制可以分為：位置控制、速度控制、加速度控制、力控制、力位混合控制等。這些控制可以是關(guān)節(jié)空間的控制，也可以是末端笛卡爾空間的控制。

按照控制算法的不同，機(jī)器人的控制方法可以分為PID控制、變結(jié)構(gòu)控制、自適應(yīng)控制、模糊控制、神經(jīng)元網(wǎng)絡(luò)控制等方法。也有的文獻(xiàn)將現(xiàn)有的控制算法分為邏輯門限控制、PID控制、滑模變結(jié)構(gòu)控制、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制和模糊控制等。這些控制方法并非孤立的，在一個控制系統(tǒng)之中常常結(jié)合在一起使用。

工業(yè)機(jī)器人與機(jī)器換人

在發(fā)那科（Fanuc）位于日本忍野村的一家工廠，工業(yè)機(jī)器人生產(chǎn)機(jī)器人，每班只有4名員工負(fù)責(zé)監(jiān)工。在飛利浦位于荷蘭的一家電動剃須刀工廠，機(jī)器人數(shù)量達(dá)到生產(chǎn)工人的14倍多，后者僅有9人。相機(jī)生產(chǎn)商佳能于2013年開始在旗下的數(shù)家工廠淘汰人類勞動力。

這就是所謂的機(jī)器換人，以往的工廠都是密密麻麻、相鄰而坐的操作工。從這個角度說，機(jī)器人控制器和其他部件組成的工業(yè)機(jī)器人已經(jīng)在成本上低于人工。但還有另一個很重要的因素，控制器當(dāng)前達(dá)到的產(chǎn)線精度已經(jīng)提高到了和人工持平或者超越人工的水平。

控制器主要由控制柜和顯示器組成。我們說控制器是人類的大腦，但是這個大腦目前程序設(shè)定，需要人類幫忙。顯示器中帶有編程芯片，而控制柜主要是PLC部件，這樣的搭配需要懂得機(jī)械自動化的人才。因此機(jī)器人換人更準(zhǔn)確的說是淘汰流水作業(yè)人員，需要專業(yè)操作人才。

中國是最大的市場卻沒有最好的機(jī)器人廠商

近些年，我國對于高科技和新科技的支持力度是空前的，互聯(lián)網(wǎng)、人工智能、物聯(lián)網(wǎng)等在中國發(fā)展迅速，并且保持著很高的行業(yè)熱度。這些行業(yè)都關(guān)聯(lián)著另一個行業(yè)術(shù)語：中國智造。中國制造是世界第一生產(chǎn)力，但是伴隨著人工成本的走高，制造業(yè)急需轉(zhuǎn)變成為智造業(yè)，這中間離不開機(jī)器人。

但是，中國雖然是最大的機(jī)器人控制器市場，國內(nèi)卻沒有一個該行業(yè)的巨頭。目前國內(nèi)機(jī)器人控制器行業(yè)被四巨頭控制，他們分別是ABB、庫卡、發(fā)那科和安川。不過，由于國家政策紅利，國產(chǎn)機(jī)器人產(chǎn)業(yè)也在快速縮小和世界一流企業(yè)的差距。國際機(jī)器人聯(lián)合會IFR數(shù)據(jù)顯示，2013年至2015年，我國工業(yè)機(jī)器人銷量分別為36560臺、57096臺、66000臺，全球占比分別達(dá)20．52％、24．9％、26．66％。其中，我國自主品牌工業(yè)機(jī)器人銷量分別為9597臺、17000臺和22257臺，全國銷量占比分別為26％、30％和34％，自主品牌工業(yè)機(jī)器人市場已逐步打開。機(jī)構(gòu)預(yù)計(jì)，隨著政策紅利的不斷釋放以及勞動力成本上升，到2017年，我國工業(yè)機(jī)器人銷量將達(dá)到10萬臺，年均復(fù)合增長率有望達(dá)23％。作為機(jī)器人三大件之一，控制器廠商在這一階段也會迎來超車機(jī)會。

人工智能是大方向

當(dāng)前，各個行業(yè)都在討論人工智能，機(jī)器人也不例外。美國花旗銀行前首席執(zhí)行官維克拉姆·潘迪特說，人工智能和機(jī)器人技術(shù)發(fā)展可能在今后5年間使30％的銀行業(yè)工作崗位消失?？梢钥吹剑斯ぶ悄芎蜋C(jī)器人一套組合拳，需要一起才有威力。

機(jī)器人的發(fā)展至今已經(jīng)經(jīng)歷了三代：可編程的示教再現(xiàn)型機(jī)器人、基于傳感器控制具有一定自主能力的機(jī)器人、智能機(jī)器人。隨著自動化與人工智能技術(shù)的改進(jìn)，很多人對工作的未來感到擔(dān)憂。擔(dān)憂者問道，如果幾百萬人不再有工作可做的話，那些又可以干什么呢？達(dá)到人工智能級別的機(jī)器人會是人類公敵嗎？其實(shí)大家不必過于擔(dān)心，智能機(jī)器人只是為了更好的代替人工，它并不能取代人腦，在工作效率上可以領(lǐng)先人類，但是在創(chuàng)造性上機(jī)器人永遠(yuǎn)不是人的對手，因?yàn)樗鼈兪侨藙?chuàng)造的。

直面差距奮力追趕

日本是機(jī)器人強(qiáng)國，中國是機(jī)器人第一市場，日本就是當(dāng)前機(jī)器人第一個生產(chǎn)力。如果把目前市場分成梯隊(duì)，那第一梯隊(duì)毫無疑問為機(jī)器人四大家族，第二梯隊(duì)為歐地希、松下、川崎重工等老牌企業(yè)，第三梯隊(duì)為新松、廣州數(shù)控等國內(nèi)較為知名的機(jī)器人廠商。

1、安川電機(jī)

安川在機(jī)器人控制技術(shù)上處于領(lǐng)先水平，尤其是運(yùn)動控制器。安川電機(jī)進(jìn)入中國的市場并不算早，這反映出早前安川電機(jī)對中國市場判斷的稍顯滯后。不過，西川清吾表示，隨著中國市場的變化，安川電機(jī)正在加速在華的布局，將安川電機(jī)的產(chǎn)品成功打入中國市場。

在中國市場，安川電機(jī)2017財(cái)年第一季度營業(yè)額達(dá)到269億日元，相較于去年同期大幅增長32．1％，中國也成為安川電機(jī)除了日本本土之外最大的單一國家市場。

2、ABB

2017年2月，ABB機(jī)器人成功收購3D檢測和質(zhì)量控制解決方案領(lǐng)域的頂尖創(chuàng)新公司NUB3D。這次收購將拓展ABBAbility數(shù)字化解決方案產(chǎn)品組合，引領(lǐng)客戶走向“未來工廠”。

由于機(jī)器人及運(yùn)動控制和工業(yè)自動化事業(yè)部訂單額的大幅增長超過電氣產(chǎn)品和電網(wǎng)事業(yè)部訂單額的下降幅度，本季度訂單額同比增長3％（按美元計(jì)價持平）。其中，大額訂單增長5％（按美元計(jì)價增長1％），占訂單總額的8％，與去年第二季度持平。

3、發(fā)那科

日本機(jī)器人制造商發(fā)那科（FANUC）發(fā)布的2016財(cái)年合并財(cái)報顯示，發(fā)那科的凈利潤同比減少20％，減至1276億日元，銷售額減少14％，減至5369億日元。

4、庫卡

庫卡更準(zhǔn)確的說現(xiàn)在應(yīng)該是中國企業(yè)，但是作為曾經(jīng)的機(jī)器人四巨頭，小編還是將它和其他三家一起介紹。

庫卡的發(fā)展目標(biāo)應(yīng)該沒有美的的協(xié)同效應(yīng)，美的希望加快庫卡在中國本土化的步伐，希望幫助庫卡擴(kuò)大它的業(yè)務(wù)范圍。美的集團(tuán)發(fā)布2017年中報顯示，在去年高基數(shù)的前提下，公司今年上半年?duì)I收同比增長了60．2％，凈利潤增長13．9％，營收和凈利潤分別達(dá)1249．6億元和115．5億元。營收和利潤雙增長主要來自其去年收購的德國庫卡所帶來的增量。公告顯示，庫卡集團(tuán)營收135．13億元，凈利4．51億元，分別同比增長35％、98％，達(dá)到歷史最高水平。

我們看一下國內(nèi)兩個代表廠商的情況：

1、新松

新松是國內(nèi)最大的機(jī)器人行業(yè)上市公司，在美的宣布收購庫卡機(jī)器人后，新松也在尋求走并購路線。此前，有媒體報道，新松籌集了百億美元即將開啟一輪大收購。

2、廣州數(shù)控

從2016年特別是下半年以來市場增長態(tài)勢明顯，2017年第一季度更是井噴式增長。廣州數(shù)控CNC的3月訂單達(dá)到1．1萬套，幾乎超過了2011年全年的新增需求，4月份訂單已達(dá)1．2萬套，預(yù)計(jì)5至6月仍高達(dá)1．2萬～1．3萬套。何敏佳介紹，去年廣數(shù)全年實(shí)現(xiàn)數(shù)控系統(tǒng)銷售6．2萬套，預(yù)計(jì)今年全年能上10萬套。此外，廣數(shù)機(jī)器人銷售也從幾百臺增長躍上千臺的規(guī)模。

目前，機(jī)器人控制器是機(jī)器人產(chǎn)品中與國外產(chǎn)品差距最小的關(guān)鍵零部件。目前國外主流機(jī)器人廠商的控制器均為在通用的多軸運(yùn)動控制器平臺基礎(chǔ)上進(jìn)行自主研發(fā)，各品牌機(jī)器人均有自己的控制系統(tǒng)與之匹配。因此控制器的市場份額基本和機(jī)器人保持一致。經(jīng)過多年的沉淀，國內(nèi)機(jī)器人控制器所采用的硬件平臺和國外產(chǎn)品相比并沒有太大差距，差距主要體現(xiàn)在控制算法和二次開發(fā)平臺的易用性方面。未來幾年中國國產(chǎn)機(jī)器人將得到快速發(fā)展，國產(chǎn)機(jī)器人控制器應(yīng)用市場面臨較好的發(fā)展契機(jī)，尤其是在運(yùn)動控制領(lǐng)域深耕多年的企業(yè)。

更多資訊請關(guān)注運(yùn)動控制頻道