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伺服系統和機器人的關系

深圳市科瑞特自動化技術有限公司 ? 2023-07-31 22:29 ? 次閱讀

2023年5月特斯拉展示了Tesla Bot人形機器人“擎天柱”( Optimus )的全新型號,不僅會模仿人類動作,還可以完成物品分類、抓力控制等更復雜的任務。而此款人形機器人也結合了特斯拉(TSLA.US)AI技術,即基于視覺神經網絡神經系統預測能力的自動駕駛技術,具有極強算力的DOJO D1超級計算機芯片。

要知道Tesla Bot并非首款人形機器人,從21世紀初本田發布首款人形機器人AISMO原型機開始,全球多家科技公司及高校先后發布人形機器人。其中,較為知名的不乏有波士頓(BSX.US)的Atlas機器人、歐洲iCUB、軟銀的Pepper、Alderbran公司的Nao機器人,以及優必選Walker系列。

人形機器人市場空間大,下游應用領域廣闊,增速迅猛。根據Stratistics Market Research Consulting的數據,2020年全球人形機器人市場估計為 5.6億美元,而到2027 年預計市場規模將達到 141 億美元,CAGR達58.5%。其中,2027年中國人形機器人市場有望達到23億美元,CAGR達56.4%。

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·伺服電機是機器人關節的驅動裝置

機器人的關節驅動離不開伺服系統,關節越多,機器人的柔性和精準度越高,所需要使用的伺服電機數量就越多。伺服電機影響著機器人的手臂控制,如位置、角度和線性運動,它的性能差異將直接影響機器人的能力水平。

參考工業機器人,對于人形機器人的大多關節,可能采用伺服系統伺服系統主要包括:伺服電機、伺服驅動器、指令裝置三大部分。

·伺服電機是執行機構,可將電壓信號轉化為電機的轉矩和轉速。

·伺服驅動器是用來控制伺服電機,其作用類似于變頻器作用于普通交流馬達,一般通過位置、速度、力矩三種方式對伺服電機進行控制,屬于傳動技術的高端產品

·指令裝置則是發脈沖或者給速度用于配合驅動器正常工作的。

中國伺服系統市場主要分為日韓品牌、歐美品牌和中國品牌三大陣營,由于需要的技術水平較高,伺服系統市場一直為外資品牌主導。

·第一梯隊:高端伺服電機主要運用于精密工業儀器、機器人以及軍工等領域,對設備的精密度要求高,在這一層級,基本主要是被德國日本等海外龍頭企業所壟斷。

·第二梯隊:中國伺服電機行業龍頭則主要出于第二層級,盡管近年來隨著中國在該領域的不斷投入,行業技術水平不斷提升,但仍居海外龍頭企業有一定的差距,除開中國龍頭企業以外,一些海外知名企業也均處于第二層次;

·第三梯隊:而第三層次則主要是生產中低端產品的企業,這部分企業主要是中國國產中小品牌。

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在2021年上半年時,中國品牌中,匯川技術首次市場份額占比排名第一,市占率達15.9%,其他市場份額排名靠前的企業有:日本三菱、日本安川、日本松下。此外,臺灣臺達德國西門子ADR.US)光學儀器領域的占有率也較高。

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從業務布局情況來看,伺服電機行業的上市公司中,匯川技術是中國伺服電機生產制造龍頭企業,其業務布局最廣,伺服電機技術及工業也都處于中國領先水平,主要競爭對手為外資全球知名品牌。

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整體來說未來,隨著工業機器人行業的深化、工業自動化程度的進一步提升和智能制造的深入推進,伺服系統市場將會出現新一輪快速增長,尤其伴隨著國產伺服技術研發水平的不斷提升,中國的伺服系統進口替代的步伐將會加快,內資品牌在伺服系統的崛起之勢將愈發明顯。

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