国家政策红利下，安川/ABB/发那科等机器人控制器

　　正逐渐渗透到人们的生活中，各职位被取代的言论不胫而走，就连“男女朋友”都出现了。这让机器人行业一时间走在风口浪尖上，不过机器人达到人类“假想敌”级别还需要一段时间，因为他们还不够智能。

　　机器智能工分为三个维度：分别是运算智能、感知智能/运动智能和认知智能。这些方面都需要机器人控制器的配合，它是机器人的大脑，控制器的水平决定了机器人的上限。

　　控制器控制方法

　　按照控制量所处空间的不同，机器人控制可以分为关节空间的控制和笛卡尔空间的控制。对于串联式多关节机器人，关节空间的控制是针对机器人各个关节的变量进行的控制，笛卡尔空间控制是针对机器人末端的变量进行的控制。按照控制量的不同，机器人控制可以分为：位置控制、速度控制、加速度控制、力控制、力位混合控制等。这些控制可以是关节空间的控制，也可以是末端笛卡尔空间的控制。

　　按照控制算法的不同，机器人的控制方法可以分为PID控制、变结构控制、自适应控制、模糊控制、神经元网络控制等方法。也有的文献将现有的控制算法分为逻辑门限控制、PID控制、滑模变结构控制、神经网络控制和模糊控制等。这些控制方法并非孤立的，在一个控制系统之中常常结合在一起使用。

　　工业机器人与机器换人

　　在发那科(Fanuc)位于日本忍野村的一家工厂，工业机器人生产机器人，每班只有4名员工负责监工。在飞利浦位于荷兰的一家电动剃须刀工厂，机器人数量达到生产工人的14倍多，后者仅有9人。相机生产商佳能于2013年开始在旗下的数家工厂淘汰人类劳动力。

　　这就是所谓的机器换人，以往的工厂都是密密麻麻、相邻而坐的操作工。从这个角度说，机器人控制器和其他部件组成的工业机器人已经在成本上低于人工。但还有另一个很重要的因素，控制器当前达到的产线精度已经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显示器组成。我们说控制器是人类的大脑，但是这个大脑目前程序设定，需要人类帮忙。显示器中带有编程芯片，而控制柜主要是PLC部件，这样的搭配需要懂得机械自动化的人才。因此机器人换人更准确的说是淘汰流水作业人员，需要专业操作人才。

　　中国是最大的市场 却没有最好的机器人厂商

　　近些年，我国对于高科技和新科技的支持力度是空前的，互联网、人工智能、物联网等在中国发展迅速，并且保持着很高的行业热度。这些行业都关联着另一个行业术语：中国智造。中国制造是世界第一生产力，但是伴随着人工成本的走高，制造业急需转变成为智造业，这中间离不开机器人。

　　但是，中国虽然是最大的机器人控制器市场，国内却没有一个该行业的巨头。目前国内机器人控制器行业被四巨头控制，他们分别是、库卡、发那科和安川。不过，由于国家政策红利，国产机器人产业也在快速缩小和世界一流企业的差距。国际机器人联合会IFR数据显示，2013年至2015年，我国工业机器人销量分别为36560台、57096台、66000台，全球占比分别达20.52%、24.9%、26.66%。其中，我国自主品牌工业机器人销量分别为9597台、17000台和22257台，全国销量占比分别为26%、30%和34%，自主品牌工业机器人市场已逐步打开。机构预计，随着政策红利的不断释放以及劳动力成本上升，到2017年，我国工业机器人销量将达到10万台，年均复合增长率有望达23%。作为机器人三大件之一，控制器厂商在这一阶段也会迎来超车机会。

　　人工智能是大方向

　　当前，各个行业都在讨论人工智能，机器人也不例外。美国花旗银行前首席执行官维克拉姆·潘迪特说，人工智能和机器人技术发展可能在今后5年间使30%的银行业工作岗位消失。可以看到，人工智能和机器人一套组合拳，需要一起才有威力。

　　机器人的发展至今已经经历了三代：可编程的示教再现型机器人、基于传感器控制具有一定自主能力的机器人、智能机器人。随着自动化与人工智能技术的改进，很多人对工作的未来感到担忧。担忧者问道，如果几百万人不再有工作可做的话， 那些又可以干什么呢?达到人工智能级别的机器人会是人类公敌吗?其实大家不必过于担心，智能机器人只是为了更好的代替人工，它并不能取代人脑，在工作效率上可以领先人类，但是在创造性上机器人永远不是人的对手，因为它们是人创造的。

　　直面差距 奋力追赶

　　日本是机器人强国，中国是机器人第一市场，日本就是当前机器人第一个生产力。如果把目前市场分成梯队，那第一梯队毫无疑问为机器人四大家族，第二梯队为欧地希、松下、川崎重工等老牌企业，第三梯队为新松、广州数控等国内较为知名的机器人厂商。

　　1、安川电机

　　安川在机器人控制技术上处于领先水平，尤其是运动控制器。安川电机进入中国的市场并不算早，这反映出早前安川电机对中国市场判断的稍显滞后。不过，西川清吾表示，随着中国市场的变化，安川电机正在加速在华的布局，将安川电机的产品成功打入中国市场。

　　在中国市场，安川电机2017财年第一季度营业额达到269亿日元，相较于去年同期大幅增长32.1%，中国也成为安川电机除了日本本土之外最大的单一国家市场。

　　2、

　　2017年2月，机器人成功收购3D检测和质量控制解决方案领域的顶尖创新公司NUB3D。这次收购将拓展ABB Ability 数字化解决方案产品组合，引领客户走向“未来工厂”。

　　由于机器人及运动控制和工业自动化事业部订单额的大幅增长超过电气产品和电网事业部订单额的下降幅度，本季度订单额同比增长3%(按美元计价持平)。其中，大额订单增长5%(按美元计价增长1%)，占订单总额的8%，与去年第二季度持平。

　　3、发那科

　　日本机器人制造商发那科(FANUC)发布的2016财年合并财报显示，发那科的净利润同比减少20%，减至1276亿日元，销售额减少14%，减至5369亿日元。

　　4、库卡

　　库卡更准确的说现在应该是中国企业，但是作为曾经的机器人四巨头，小编还是将它和其他三家一起介绍。

　　库卡的发展目标应该没有美的的协同效应，美的希望加快库卡在中国本土化的步伐，希望帮助库卡扩大它的业务范围。美的集团发布2017年中报显示，在去年高基数的前提下，公司今年上半年营收同比增长了60.2%，净利润增长13.9%，营收和净利润分别达1249.6亿元和115.5亿元。营收和利润双增长主要来自其去年收购的德国库卡所带来的增量。公告显示，库卡集团营收135.13亿元，净利4.51亿元，分别同比增长35%、98%，达到历史最高水平。

　　我们看一下国内两个代表厂商的情况：

　　1、新松

　　新松是国内最大的机器人行业上市公司，在美的宣布收购库卡机器人后，新松也在寻求走并购路线。此前，有媒体报道，新松筹集了百亿美元即将开启一轮大收购。

　　2、广州数控

　　从2016年特别是下半年以来市场增长态势明显，2017年第一季度更是井喷式增长。广州数控CNC的3月订单达到1.1万套，几乎超过了2011年全年的新增需求，4月份订单已达1.2万套，预计5至6月仍高达1.2万～1.3万套。何敏佳介绍，去年广数全年实现数控系统销售6.2万套，预计今年全年能上10万套。此外，广数机器人销售也从几百台增长跃上千台的规模。

　　目前，机器人控制器是机器人产品中与国外产品差距最小的关键零部件。目前国外主流机器人厂商的控制器均为在通用的多轴运动控制器平台基础上进行自主研发，各品牌机器人均有自己的控制系统与之匹配。因此控制器的市场份额基本和机器人保持一致。经过多年的沉淀，国内机器人控制器所采用的硬件平台和国外产品相比并没有太大差距，差距主要体现在控制算法和二次开发平台的易用性方面。未来几年中国国产机器人将得到快速发展，国产机器人控制器应用市场面临较好的发展契机，尤其是在运动控制领域深耕多年的企业。