機器人正逐漸滲透到人們的生活中，各職位被機器人取代的言論不脛而走，就連“男女朋友”都出現(xiàn)了機器人。這讓機器人行業(yè)一時間走在風口浪尖上，不過機器人達到人類“假想敵”級別還需要一段時間，因為他們還不夠智能。
機器智能工分為三個維度：分別是運算智能、感知智能／運動智能和認知智能。這些方面都需要機器人控制器的配合，它是機器人的大腦，控制器的水平?jīng)Q定了機器人的上限。工業(yè)機器人是機器人發(fā)展最快的一個分支， 隨著從中央到地方相關扶持政策的陸續(xù)出臺，中國工業(yè)機器人產(chǎn)業(yè)受到了前所未有的熱捧，機器人控制器即將迎來一波高速增長。
控制器控制方法
按照控制量所處空間的不同，機器人控制可以分為關節(jié)空間的控制和笛卡爾空間的控制。對于串聯(lián)式多關節(jié)機器人，關節(jié)空間的控制是針對機器人各個關節(jié)的變量進行的控制，笛卡爾空間控制是針對機器人末端的變量進行的控制。按照控制量的不同，機器人控制可以分為：位置控制、速度控制、加速度控制、力控制、力位混合控制等。這些控制可以是關節(jié)空間的控制，也可以是末端笛卡爾空間的控制。
按照控制算法的不同，機器人的控制方法可以分為PID控制、變結構控制、自適應控制、模糊控制、神經(jīng)元網(wǎng)絡控制等方法。也有的文獻將現(xiàn)有的控制算法分為邏輯門限控制、PID控制、滑模變結構控制、神經(jīng)網(wǎng)絡控制和模糊控制等。這些控制方法并非孤立的，在一個控制系統(tǒng)之中常常結合在一起使用。
工業(yè)機器人與機器換人
在發(fā)那科（Fanuc）位于日本忍野村的一家工廠，工業(yè)機器人生產(chǎn)機器人，每班只有4名員工負責監(jiān)工。在飛利浦位于荷蘭的一家電動剃須刀工廠，機器人數(shù)量達到生產(chǎn)工人的14倍多，后者僅有9人。相機生產(chǎn)商佳能于2013年開始在旗下的數(shù)家工廠淘汰人類勞動力。
這就是所謂的機器換人，以往的工廠都是密密麻麻、相鄰而坐的操作工。從這個角度說，機器人控制器和其他部件組成的工業(yè)機器人已經(jīng)在成本上低于人工。但還有另一個很重要的因素，控制器當前達到的產(chǎn)線精度已經(jīng)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顯示器組成。我們說控制器是人類的大腦，但是這個大腦目前程序設定，需要人類幫忙。顯示器中帶有編程芯片，而控制柜主要是PLC部件，這樣的搭配需要懂得機械自動化的人才。因此機器人換人更準確的說是淘汰流水作業(yè)人員，需要專業(yè)操作人才。
中國是最大的市場 卻沒有最好的機器人廠商
近些年，我國對于高科技和新科技的支持力度是空前的，互聯(lián)網(wǎng)、人工智能、物聯(lián)網(wǎng)等在中國發(fā)展迅速，并且保持著很高的行業(yè)熱度。這些行業(yè)都關聯(lián)著另一個行業(yè)術語：中國智造。中國制造是世界第一生產(chǎn)力，但是伴隨著人工成本的走高，制造業(yè)急需轉變成為智造業(yè)，這中間離不開機器人。
但是，中國雖然是最大的機器人控制器市場，國內(nèi)卻沒有一個該行業(yè)的巨頭。目前國內(nèi)機器人控制器行業(yè)被四巨頭控制，他們分別是ABB、庫卡、發(fā)那科和安川。不過，由于國家政策紅利，國產(chǎn)機器人產(chǎn)業(yè)也在快速縮小和世界一流企業(yè)的差距。國際機器人聯(lián)合會IFR數(shù)據(jù)顯示，2013年至2015年，我國工業(yè)機器人銷量分別為36560臺、57096臺、66000臺，全球占比分別達20．52％、24．9％、26．66％。其中，我國自主品牌工業(yè)機器人銷量分別為9597臺、17000臺和22257臺，全國銷量占比分別為26％、30％和34％，自主品牌工業(yè)機器人市場已逐步打開。機構預計，隨著政策紅利的不斷釋放以及勞動力成本上升，到2017年，我國工業(yè)機器人銷量將達到10萬臺，年均復合增長率有望達23％。作為機器人三大件之一，控制器廠商在這一階段也會迎來超車機會。
人工智能是大方向
當前，各個行業(yè)都在討論人工智能，機器人也不例外。美國花旗銀行前首席執(zhí)行官維克拉姆·潘迪特說，人工智能和機器人技術發(fā)展可能在今后5年間使30％的銀行業(yè)工作崗位消失。可以看到，人工智能和機器人一套組合拳，需要一起才有威力。
機器人的發(fā)展至今已經(jīng)經(jīng)歷了三代：可編程的示教再現(xiàn)型機器人、基于傳感器控制具有一定自主能力的機器人、智能機器人。隨著自動化與人工智能技術的改進，很多人對工作的未來感到擔憂。擔憂者問道，如果幾百萬人不再有工作可做的話， 那些又可以干什么呢？達到人工智能級別的機器人會是人類公敵嗎？其實大家不必過于擔心，智能機器人只是為了更好的代替人工，它并不能取代人腦，在工作效率上可以領先人類，但是在創(chuàng)造性上機器人永遠不是人的對手，因為它們是人創(chuàng)造的。
直面差距 奮力追趕
日本是機器人強國，中國是機器人第一市場，日本就是當前機器人第一個生產(chǎn)力。如果把目前市場分成梯隊，那第一梯隊毫無疑問為機器人四大家族，第二梯隊為歐地希、松下、川崎重工等老牌企業(yè)，第三梯隊為新松、廣州數(shù)控等國內(nèi)較為知名的機器人廠商。
1、安川電機
安川在機器人控制技術上處于領先水平，尤其是運動控制器。安川電機進入中國的市場并不算早，這反映出早前安川電機對中國市場判斷的稍顯滯后。不過，西川清吾表示，隨著中國市場的變化，安川電機正在加速在華的布局，將安川電機的產(chǎn)品成功打入中國市場。
在中國市場，安川電機2017財年第一季度營業(yè)額達到269億日元，相較于去年同期大幅增長32．1％，中國也成為安川電機除了日本本土之外最大的單一國家市場。
2、ABB
2017年2月，ABB機器人成功收購3D檢測和質量控制解決方案領域的頂尖創(chuàng)新公司NUB3D。這次收購將拓展ABB Ability 數(shù)字化解決方案產(chǎn)品組合，引領客戶走向“未來工廠”。
由于機器人及運動控制和工業(yè)自動化事業(yè)部訂單額的大幅增長超過電氣產(chǎn)品和電網(wǎng)事業(yè)部訂單額的下降幅度，本季度訂單額同比增長3％（按美元計價持平）。其中，大額訂單增長5％（按美元計價增長1％），占訂單總額的8％，與去年第二季度持平。
3、發(fā)那科
日本機器人制造商發(fā)那科（FANUC）發(fā)布的2016財年合并財報顯示，發(fā)那科的凈利潤同比減少20％，減至1276億日元，銷售額減少14％，減至5369億日元。
4、庫卡
庫卡更準確的說現(xiàn)在應該是中國企業(yè)，但是作為曾經(jīng)的機器人四巨頭，小編還是將它和其他三家一起介紹。
庫卡的發(fā)展目標應該沒有美的的協(xié)同效應，美的希望加快庫卡在中國本土化的步伐，希望幫助庫卡擴大它的業(yè)務范圍。美的集團發(fā)布2017年中報顯示，在去年高基數(shù)的前提下，公司今年上半年營收同比增長了60．2％，凈利潤增長13．9％，營收和凈利潤分別達1249．6億元和115．5億元。營收和利潤雙增長主要來自其去年收購的德國庫卡所帶來的增量。公告顯示，庫卡集團營收135．13億元，凈利4．51億元，分別同比增長35％、98％，達到歷史最高水平。
我們看一下國內(nèi)兩個代表廠商的情況：
1、新松
新松是國內(nèi)最大的機器人行業(yè)上市公司，在美的宣布收購庫卡機器人后，新松也在尋求走并購路線。此前，有媒體報道，新松籌集了百億美元即將開啟一輪大收購。
2、廣州數(shù)控
從2016年特別是下半年以來市場增長態(tài)勢明顯，2017年第一季度更是井噴式增長。廣州數(shù)控CNC的3月訂單達到1．1萬套，幾乎超過了2011年全年的新增需求，4月份訂單已達1．2萬套，預計5至6月仍高達1．2萬～1．3萬套。何敏佳介紹，去年廣數(shù)全年實現(xiàn)數(shù)控系統(tǒng)銷售6．2萬套，預計今年全年能上10萬套。此外，廣數(shù)機器人銷售也從幾百臺增長躍上千臺的規(guī)模。
目前，機器人控制器是機器人產(chǎn)品中與國外產(chǎn)品差距最小的關鍵零部件。目前國外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保持一致。經(jīng)過多年的沉淀，國內(nèi)機器人控制器所采用的硬件平臺和國外產(chǎn)品相比并沒有太大差距，差距主要體現(xiàn)在控制算法和二次開發(fā)平臺的易用性方面。未來幾年中國國產(chǎn)機器人將得到快速發(fā)展，國產(chǎn)機器人控制器應用市場面臨較好的發(fā)展契機，尤其是在運動控制領域深耕多年的企業(yè)。