石化機器人產(chǎn)業(yè)鏈分析

一、產(chǎn)業(yè)鏈結構

石化機器人行業(yè)的產(chǎn)業(yè)鏈可以分為上游、中游和下游。上游企業(yè)是指生產(chǎn)服務機器人所需零部件的零部件供應商、材料供應商及芯片供應商，主要包括電子器件、伺服電機、減速器、傳感器、電池等元器件。中游企業(yè)本體制造。下游則主要是行業(yè)終端用戶，包括石油化工行業(yè)和領域。

二、上游關鍵材料及零部件

上游是關鍵零部件生產(chǎn)廠商，三大零部件主要是減速器、控制系統(tǒng)和伺服系統(tǒng)。

核心零部件中除了減速器、伺服系統(tǒng)和控制器以外，還有以下幾種

芯片：在機器人中負責處理數(shù)據(jù)、發(fā)出和執(zhí)行指令，服務機器人結合多種傳感技術和人工智能技術，對其芯片算力和性能提出了更高要求。機器人芯片主要包括CPU、GPU、FPGA等通用芯片和AI專用芯片。目前高通、英特爾、英偉達等芯片巨頭在機器人芯片方較為領先，國內機器人芯片企業(yè)包括瑞芯微、炬力等。

傳感器：石化機器人在移動過程中通過傳感器感知外界信息，并通過定位和路徑規(guī)劃技術來實現(xiàn)避障和自主移動。在感知方面主要通過激光雷達、視覺相機、陀螺儀、里程器等傳感設備獲取環(huán)境信息;定位和路徑規(guī)劃主要通過SLAM(Simultaneouslocalizationandmapping，同步定位與地圖構建)等導航定位技術結合傳感器實現(xiàn)。

三、中游本體制造

中游則是機器人本體，即機座和執(zhí)行機構，包括手臂、腕部等，按照結構形式，本體可以劃分為直角坐標、球坐標、圓柱坐標、關節(jié)坐標等類型。

四、下游系統(tǒng)集成及應用

下游是系統(tǒng)集成商，以自動化設備生產(chǎn)商(即系統(tǒng)集成商)為主，根據(jù)不同的應用場景和用途進行有針對性地系統(tǒng)集成和軟件二次開發(fā)，生產(chǎn)出來的機器人只有通過系統(tǒng)集成之后，才能投入到下游的石化行業(yè)，為終端客戶所用。

石化機器人控制器

一、控制器簡介

機器人控制器是機器人控制系統(tǒng)的核心大腦?？刂破鞯闹饕蝿帐菍C器人的正向運動學、逆向運動學求解，以實現(xiàn)機器人的操作空間坐標和關節(jié)空間坐標的相互轉換，完成機器人的軌跡規(guī)劃任務，實現(xiàn)高速伺服插補運算、伺服運動控制。機器人控制器由機器人控制器硬件和機器人控制器軟件組成。機器人控制器的軟件部分是工業(yè)機器人的“心臟”，隨著科技的發(fā)展，工業(yè)機器人從下位機到上位機的應用軟件方面都有了不同程度的研究成果。

石化機器人控制器的主要任務是接收來自視覺、力覺等傳感器的檢測信號，根據(jù)操作任務的要求驅動機械臂中的各個伺服電機，進而控制機器人在工作空間中的運動位置、運動姿態(tài)、速度、軌跡、操作順序及動作的時間等，同時控制器也具有各類輸入輸出接口、人機交互界面等，擁有編程簡單、在線操作提示、使用軟件菜單操作和使用方便等特點。

二、主要控制器廠商介紹

控制器與機器人本體一樣，一般由機器人廠家自主設計研發(fā)。目前主流機器人廠商的控制器均為在通用的多軸運動控制器平臺基礎上進行自主研發(fā)，各品牌機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器人市場份額保持一致，發(fā)那科、庫卡、ABB、安川分別占據(jù)前四名，國內企業(yè)控制器尚未形成市場競爭優(yōu)勢，占比僅為20%左右。

近年來，國內運動控制技術也有了較快的發(fā)展，一些傳統(tǒng)CNC設備的生產(chǎn)廠家憑借著已有的數(shù)控技術基礎開始研制具有運動控制特征的產(chǎn)品，使得通用運動控制產(chǎn)品開始擴展開來。其中機器人專用運動控制產(chǎn)品的開發(fā)和行業(yè)應用的推廣也逐漸走向成熟和產(chǎn)業(yè)化，這類企業(yè)以廣州數(shù)控、埃斯頓等為代表，他們不只開發(fā)出機器人專用的控制系統(tǒng)，還借此進入機器人行業(yè)，并成為國產(chǎn)機器人企業(yè)中的代表。

此外，國內也誕生了一批專注于運動控制產(chǎn)品的企業(yè)，為無力研發(fā)自主控制器的小型工業(yè)機器人廠家提供解決方案，這類企業(yè)以固高科技為代表，固高科技是國內較早實現(xiàn)六軸機器人控制系統(tǒng)產(chǎn)業(yè)化的企業(yè)之一，目前主要向工業(yè)機器人集成商提供控制系統(tǒng)平臺。

目前國產(chǎn)控制器與國際先進水平相比還存在較大差距，主要體現(xiàn)在核心底層算法上，例如參數(shù)自整定，抑震算法，轉矩波動補償?shù)鹊?，導致國產(chǎn)工業(yè)機器人精確性、穩(wěn)定性、故障率和易用性等關鍵指標不如發(fā)那科、ABB、安川、庫卡“四大家族”的產(chǎn)品，這也和國內廠家重硬件、輕軟件有關。當前工業(yè)機器人需要實現(xiàn)的動作愈加復雜，想要在高速的運動中實現(xiàn)精準的控制，其背后需要的是長期的多軸聯(lián)動控制技術積累，控制器必須足夠“聰明”，而先進核心算法的缺失使國產(chǎn)控制器要想從“能用”到“好用”還有很長的路要走。

三、2019-2022年石化機器人控制器市場規(guī)模測算

2019-2022年石化機器人控制器市場規(guī)模由1.89億元上升到4.64億元。

查詢最新“機器人”相關研究報告http://www.ztzcc.cn/report/20231201/095049929.html