工業機器人的發展及自主創新方向

當前，已成為全球最大的機器人消費市場，越來越多的企業將機器人應用於產品生產的各個環節，「機器換人」浪潮不斷掀起。在這股浪潮的背後還應注意到，產業還處於成長期，技術水平與國外相比還存在一定差距，中高端機器人在、、等核心部件方面主要依賴進口。國內企業要想抓住這一市場機遇，還需加強對關鍵零部件的技術研發，注重與信息技術、人工智慧的深度融合，向產業中上游發展，搶佔全球機器人產業發展的機遇期。

近年來，工業機器人行業發展風生水起，以谷歌、英特爾、微軟等為代表的一批美國信息技術企業已悄然布局機器人領域，並將引領該產業的新一輪變革。隨著智能製造時代的來臨，機器人產業將與大數據、物聯網、人工智慧等眾多先進技術融合發展，成為若干智能化服務平台的一部分，國際機器人及智能裝備產業聯盟首席執行官羅軍將其稱之為機器人產業2．0時代。

機器人產業與信息技術、的深度融合即將開始，目前已經基本掌握了工業機器人的本體設計製造、軟硬體設計、運動學和軌道規劃等技術。如今，已成為全球機器人行業最大的應用市場。

儘管行情一片大好，但大大小小500餘家生產的產品在國內市場只有20％的市場佔有率。機器人產業的上游是核心零部件，相當於機器人的「大腦」，而在該領域，高精度伺服電機、高性能控制器、精密減速器等核心技術基本依賴進口。產業中游是機器人本體，也就是機器人的「身體」，產業下游是系統集成商，目前國內95％的企業集中在這一環節上。

在上述3個核心技術領域，國內外申請人提交的專利申請數量持平，但在技術發展水平上，國內外企業存在的差距較為明顯。

「目前，美國在創新方面表現活躍，歐洲和日本是工業機器人的主要供應商，並已實現感測器、控制器、精密減速器等核心零部件的完全自主化。」在諧波減速器方面，國內已有可替代產品，但產品的輸入轉矩、扭轉高度、傳動精度和效率與日本公司的產品存在不小差距，在工業機器人上的應用也剛剛起步。在伺服電機領域，相關企業近年來也開展了大功率交流永磁同步電機的研發，但在動態性能、開放性和可靠性方面還有待進一步驗證。在機器人控制器方面，國外企業主要在通用多軸運動控制平台基礎上進行自主研發，國內企業在控制器運動控制卡方面也開發出相對成熟的產品，但應用較少。

企業已生產出部分機器人的關鍵元器件，開發出了弧焊、碼垛、裝配、衝壓、噴漆等工業機器人。自主研發的控制器、伺服電機等關鍵技術，已基本滿足中低端產業需求，但對於晶元加工等精度要求較高的技術領域，國內企業的技術差距較為明顯，高端設備市場多被國外主流機器人企業佔據。

產業快速發展的背後是市場需求的急劇增加，當前，部分沿海地區的製造業，通過實施「機器換人」計劃提高產品生產效率的做法較為普遍。

相關部門在推廣示範應用的同時，還應將『機器換人』計劃與培育本土機器人產業結合起來，將機器人產業與『互聯網＋』、智能製造相結合，儘早布局機器人產業2．0時代。如今，一件產品在哪裡生產製造並不重要，相關企業要設法進入機器人產業的中上游，用互聯網思維開拓中高端市場，而不僅僅停留在生產加工環節。由於在高層次研發人才和研發實力方面與國外存在一定差距，機器人產業的自主創新還需與全球頂層設計機構保持合作，緊跟國際技術發展步伐。

在國內機器人技術的自主研發方面，還需加大對關鍵技術的投入和研發，提高零部件自給率，整合現有研發資源，儘快形成一批技術研發實驗室、工程中心、企業技術中心、整機及關鍵零部件檢測中心等，同時，培育自主知識產權品牌，將國內工業機器人產業做大做強。

在激烈的市場競爭中，專利是企業技術創新的保護傘。國內機器人企業需充分運用專利信息，明確研發思路和方向，制定適合企業研發能力、經營狀況的專利戰略。在加強研發的同時，國內企業還要注重對競爭對手，特別是國外強企的專利分析，降低專利侵權風險。