国际标准化组织(ISO)的定义：“机器人是一种自动的、位置可控的、具有编程 能力的多功能机械手，这种机械手具有几个轴，能够借助于可编程序操作来处理 各种材料、零件、工具和专用装置，以执行种种任务。”
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一般认为机器人应具有的共同点为：
龙门式喷漆机器人
搬运机器人
码垛机器人
喷漆机器人
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机器人的组成、分类
机器人是一个机电一体化的设备。从控制观点来看，机器 人系统可以分成四大部分：机器人执行机构、驱动装置、 控制系统、感知反馈系统。
机器人
执行机构
驱动装置
控制系统 气 压 驱 动 装 置
关键技术 攻关
新型机构 与驱动
网络化与 移动感知
多机器人 协调技术
微纳操作 技术
前沿技术 探索
材 料 感知
仿生
智能
微型
网络 交互
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涂胶机器人
SCARA型装配机器人
2010-2015年工业机器人日本销量
工业机器人销量（台） 35000 30000 25000 20000 15000 12767 10000 5000 0 2010 2011 2012 2013 2014 2015 21903 33138 28000 增长率 80%
2015年主要国家工业机器人保有量
ABB
IRB系列
欧系
库卡（KUKA）
开源系统平台，标 汽车工业、金 准化编程、轻量化、 LBR、KR系列 属加工等 响应速度快 汽车、电子电 气、食品等 汽车工业、电 子电气、金属 加工等 高精度、双臂机器 人、多轴机器人 轻量化、标准化标 称、操作简单 Motoman、 SEMISTAR系 列 R系列、M系 列、 LR系列等
国家/ 区域 日本
产能 份额 66%
保有量 份额 23%
机器 人 密度 约300 台 /万 人 约200 台 /万 人 不足 30 台 /万 人
欧洲
26%
29%
中国
不足 1%
10%
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日本是全球工业机器人最大的生产国,中国为 最大消费国
广州数控
数控系统、 机器人、控 制器等
2.43亿元人 民币
为用户提供GSK全系列机床控制系统、进给伺服驱动装置和伺服电机、 大功率主轴伺服驱动装置和主轴伺服电机等数控系统的集成解决方 案。GSK工业机器人是主研发生产，具有独立知识产权的最新产品。
埃夫特智能装备股份有限公司是国内唯一一家通过大规模产业化应 用而迈向研发制造的机器人公司,也是目前国内销售规模最大的工业 机器人厂商。产品迅速在汽车零部件、卫陶、五金、家电、机加工、 酿酒及消费类电子等行业进行应用渗透。 公司自成立以来始终专注于高端智能机械装备及其核心控制和功能 部件研发、生产和销售，主要产品包括应用于金属成形机床的数控 系统、电液伺服系统、广泛适用于各种机械装备的交流伺服系统， 以及工业机器人及成套标型机器人
3）极坐标型机器人
4）关节型机器人
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工业机器人保有量（台）
28680
25110
60% 40% 20% 0% -20%
350000 300000 250000
304001
200000
150000
-40% -60% -80%
100000 50000
0
韩国 德国 美国 日本 中国
@Analysys 易观智库･国际机器人联盟（IFR）

数控系统、机器人 等
汽车、金属加工 60亿美元 等
14亿美元
伺服电机、控制系 统、机器人等
汽车、食品、机 38亿美元 械加工等 1757亿 日元 13.4亿美 元
13亿美元
液压元器件、轴承、 汽车、机械加工 锻压机床、机器人、 等 控制系统等 工业机器人、能 源开发设备、航 空航天设备等 汽车、航空、 船舶、医疗、 石油化工等
132亿日元
未知
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ABB、发那科、库卡、安川电机四家企业是全球主要的工业机器 人供货商
• 从全球来看，日本和欧洲是工业机器人的主要产地，ABB、发那科（FANUC）、库卡 （KUKA）和安川电机（YASKAWA）四家企业是工业机器人的主要供货商。 2015年四大 家族工业机器人收入合计约为50 亿美元，占据着全球约50%的市场份额。
上游
• 手臂、底座、转座、手腕、支柱等本体零部件 • 操作系统、传感器等
中游
• 系统集成、软件二次开发 • 手爪等定制末端执行器
下游
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日本、德国、韩国、美国四国的工业机器人市场成熟度高， 中国是最具潜能的发展国家
高
领先国家
市 场 成 熟 度
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提纲
1
2 3 4
工业机器人简介
国内外工业机器人发展概况 工业机器人关键技术 其他工业机器人
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工业机器人构成
• 控制系统、伺服系统 • 减速机、控制器、伺服电机等核心零部件
36560
21307 18297
23000
25110
≈40W ≈22W ≈70W
15000 10000 5000 0 德国 韩国 美国 日本 中国
＜1W
≈1W
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日本、德国、美国等发达国家工业机器人技术和渗透率优势明显
先发优势
•1954年，美 国率先提 出 工业机器人概 念。 •1967年日本 引进工业 机 器人技术，处 于领先。
技术沉淀
•PLC、CNC等 先进系统 源于 国外，减速机、 控制器等核心 零部件被国际 企业垄断，其 中日本在减速 机、伺服电机 等核心零部件 的研发方面处 于全球领先。
环境驱动
•上世纪70年 代，日本、德 国等国的人口 红利消失，劳 动力成本大幅 提升，而汽车、 电子等产业的 快速发展倒逼 企业提升产能。
工业机器人及其关键技术
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提纲
1
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工业机器人简介
国内外工业机器人发展概况 工业机器人关键技术 其他工业机器人
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1920年，捷克剧作家卡里洛· 奇别克在其科幻剧本《罗萨姆万能机器 人制造公司》(Rossum’s Universal Robots)首次使用了ROBOT这个名词， 意思是“人造的人”。现在已被人们作为机器人的专用名词。
安川电机 Yaskawa 日系 发那科 （FANUC）
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18
国内工业机器人厂商盘点——上市企业
企业名称 主营业 务
机器人、控 制器等
2013年 营业收入
13.19亿元人 民 币
公司现状
新松机器人自动 化有限公司
公司成立于2000年. 在北京、上海、深圳、广州、济南设有机器人 工程中心,新松在国内规模最大,品牌产品线齐全,最具影响力。
发展国家
低
•日本、德国的工业机器人 水平全球领先，其中，日 本在工业机器人关键零部 件（减速机、伺服电机等） 的研发方面具备较强的技 术壁垒。德国工业机器人 在原材料、本体零部件和 系统集成方面有一定优势。 •中国处于工业机器人生产 的产业链下游，多数厂商 承担系统二次开发、定制 部件和售后服务等附加值 低的工作。但市场需求正 在迅速扩大，国内企业的 自主研发能力不断提升， 未来几年将拉近与国际厂 商的差距。
关 节 伺 服 控 制 器
感知系统
(
手 部
腕 部
臂 部
腰 部
固 定基 或 移座 动
电 驱 动 装 置
液 压 驱 动 装 置
处 理 器
内 部 传 感 器
外 部 传 感 器
)
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一、执行机构 包括：手部、腕部、臂部、腰部和基座等。相当于人的肢体。 二、驱动装置 包括：驱动源、传动机构等。相当于人的肌肉、筋络。 三、感知反馈系统 包括：内部信息传感器，检测位置、速度等信息；外部信息传感器，检测机器人所 处的环境信息。相当于人的感官和神经。 四、控制系统 包括：处理器及关节伺服控制器等，进行任务及信息处理，并给出控制信号。相当 于人的大脑和小脑。 内部传感器（位形检测） 控制系统 处理器 1 关节控制器 驱动 装置 执行 机构 工作对象
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我国机器人当前主要研究方向
微制造 机器人装备 核工业 机器人 电力检测 机器人 油气管道 检测 仿生与生 物机器人 极地科考 机器人 助老助残 家庭服务