工业机器人产业链包括上游核心部件和中游。机器人本体和下游集成应用。上游是控制器、伺服电机、减速器、传感器、末端执行器等零部件的制造商，控制器、伺服电机、减速器是工业机器人三个核心组件；中游是一个本体生产者，负责工业机器人本体的组装和集成，即基础和执行。机构，包括手臂、手腕等。，零件机器人本体还包括行走结构；下游是集成应用提供商，负责不同应用场景和用途的匹配。工业机器人进行有针对性的系统集成和软件二次开发。
其中，工业机器人产业链的关键环节是上游核心零部件，占据工业机器人整机的大部分成本和利润也是技术上的核心和难点，这就是冲击。机器人性能最重要的部分。控制器、伺服电机和减速器的成本占。工业机器人总成本在70%左右，其中减速器占35%左右，伺服占20%左右，控制器占15%左右，车身和其他部分分别只占15%和15%。
在所有核心零部件中，减速器的毛利率最高，达到40%，伺服电机和控制器的毛利率分别为35%和25%。三个核心部件的技术水平决定了工业机器人工作精度、载荷、寿命、稳定性和可靠性等重要性能指标，谁掌握了三大核心部件的技术和能力，谁就占据了。工业机器人产业链的制高点，拥有强大的定价权。
关键环节被人控制，严重制约了行业的健康快速发展。虽然我们的国家机器人行业取得了很大的进步，但是随着工业与发达国家相比，还有很大差距。机器人产业链关键环节缺失，核心技术创新能力薄弱。
目前我们国家工业机器人上游市场的核心零部件供应大部分被国外厂商占据，国内厂商大部分集中在中游。机器人本体组装和下游系统集成，承担系统二次开发、定制组件、售后服务等低附加值工作，使得国产机器人市场巨大潜力带来的产业红利被国外厂商占据。
国内参与减速器研发的企业有10多家，具备量产出货能力的只有5-6家，市场几乎被日本企业垄断。在控制伺服系统方面，国内企业有一定的自撑能力，国产品牌市场份额在15%左右。高精度减速机、伺服电机、控制器等核心部件进口，国内领先高端。机器人产品质量的可靠性低，机器人推广应用难度大，市场占有率低，企业“小、散、弱”问题突出，缺乏产业竞争力。
海外的工业机器人巨头本身就是核心零部件的供应商，所以在零部件成本上有先天的成本优势和技术优势。此外，他们往往能以大额采购和独家协议获得更优惠的采购。价格，而国内中小企业在核心零部件的进口上，往往要明显高于国外厂商。价格购买减速器、伺服电机等核心零部件，严重削弱了国产品牌。机器人市场竞争力，使得国内机器人企业很难形成规模优势。
1.控制器介绍
(1)功能:控制器是机器人小脑，主要负责控制和协调。机器人运动
控制系统是工业机器人的主要组成部分，其功能类似于人脑的控制系统，占主导地位。工业机器人按照规定的程序锻炼，记住人家给的。工业机器人控制器的指令信息(如动作顺序、运动轨迹、运动速度和时间)，同时根据其控制系统的信息执行。机构如有必要，给予指示工业机器人监控运动，当运动出错或失败时，发出报警信号。工业机器人控制系统分为两部分:处理器和控制器。处理器用来计算。机器人关节运动与监督控制器与传感器协同工作，其功能相当于人脑。控制器从处理器获取数据，控制驱动器的动作，配合传感器的反馈信息。机器人运动， 它的功能相当于人的小脑。
(2)组成:控制器由硬件和软件组成。
控制器的硬件核心在于芯片。为了确保控制系统具有足够的计算和存储能力，目前，机器人控制器多采用运算能力强的ARM系列、DSP系列、Intel系列芯片。软件包括操作系统和算法库。机器人专用操作系统包括VxWorks(嵌入式实时操作系统)、Windows CE、嵌入式Linux、μC/OS-ⅱ和通用ROS平台等。，包括Windows CE、嵌入式Linux、 μC/OS-ⅱ和通用ROS平台是一个广泛使用的开源操作系统。算法库包括底层算法库和应用进程算法。底层算法库的运动学控制算法是规划运动点，负责控制。机器人末端执行器按照指定的轨迹到达指定的地方。动态算法负责识别每个姿态下机身载荷的转动惯量，并使其保持在最优输出状态。流程算法的应用是二次开发。对于流程算法在不同行业的应用，只有在掌握底层算法的基础上，才能更好的实现流程算法的应用。
(3)技术趋势:驱动与控制一体化成为轻载型。机器人的主要方向
总线控制系统越来越普及。以太网和现场总线技术的发展如下机器人它提供了更快、更稳定和有效的通信服务。基于现场总线的控制系统由控制模块、驱动模块和示教模块三部分组成，它们之间的信号传输通过电缆或网线完成。总线控制系统的三个模块的功率不受限制，具有实时性好、易于实现高速高精度控制、易于推广等优点。，但缺点是传输速度慢，硬件体积大，成本高，所以适合控制多个大规模机器人关于工业场景。发达国家的总线控制模式已经发展多年，有比较成熟的总线产品和方案。家用控制器公司在追赶阶段，成果显著。比如2015年， Kalop推出了基于实时以太网的总线类型。机器人控制器；2018年，雷赛智能推出了EtherCAT RTEX总线方案，未来总线方案中会使用越来越多的控制器。
驱动和控制一体化成为轻负载型。机器人主要方向。与传统相比机器人大型落地式控制柜，“驱动和控制一体化”可以将控制柜的尺寸缩小到一个桌面的大小，从而节省空间。因此，“集成驱动和控制”设备处于轻负载状态。机器人使用有许多优点，例如SCARA 机器人手臂，并联机械臂，小型六轴桌面机器人。这种机械臂的关节功率较小，约为400W，易于集成。而且这些机械臂的空间要求会更高，所以“驱动与控制一体化”的优势才能充分体现。
驱动与控制一体化是将伺服驱动技术、运动控制技术和机器视觉技术巧妙地集成在一台机器上，通过内部高速并行总线进行信息交换，充分满足了细分行业应用定制和工艺定制的要求。与总线控制系统的结构不同，驱动控制一体化控制系统集成了控制模块和驱动模块，两者通过内部总线进行通信。内部总线的原理类似于数据共存，两者之间不需要任何线缆或网线传输信号。总线控制系统的通信速度为毫秒级，而集成驱动控制系统可以达到千分之一毫秒的通信速度。 在对速度和精度要求极高的场景中，一体化驱动和控制系统的优势完全凸显。集成驱动与控制系统的优点是通信速度快、体积小、成本低，缺点是功率有限，不适合大型六轴汽车厂。机器人等工控场景。
早在2010年，国内控制器龙头企业固高科就提出了驱动与控制一体化的产品体系框架，并以此为基础承担了国家863计划。公司推出的取云六轴驱动控制一体机包括工业机器人控制系统开发平台、运动控制器和六轴伺服驱动器具有体积小、功率密度高、集成度高等特点，提高了设备的性能和可靠性。新时代公司中星兴推出的驱动控制一体化控制器QC400A，具有多轴直线插补、三维空间圆弧插补、轨迹跟随、平滑加减速、连续轨迹速度自适应功能、样条曲线示教、振动抑制等功能。
受益于我们的国家工业机器人市场需求旺盛，工业机器人对控制器的需求也同步增长。根据IFR数据，假设:
(1)导入工业机器人控制器和家用工业机器人控制器价格分别为20000元和5000元；
(2)国外品牌使用国产进口控制器。机器人该品牌使用国产控制器。我们可以大致估计一下中国这几年。工业机器人2018年中国控制器市场规模工业机器人控制器市场20亿元左右，现有空间有限，但前景广阔。
2.控制器的市场结构与国内外差距。
国内的工业机器人控制器市场多被日系和欧美品牌占据。控制器通常包括机器人本体厂商自主设计研发，主流机器人厂家都有自己的控制系统与之匹配，还有国产的。工业机器人控制器市场多被日系和欧美品牌占据。Yifanake，安川机器人、库卡、ABB机器人 所代表的四大家族普遍采用自产自用的生产方式，这在中国。工业机器人控制器市场的占比与其在本体市场的占比基本一致，达到40%以上。2018年国产自主品牌机器人本体市场份额达到32.3%，而在工业机器人控制器市场只占15%左右，国内企业控制器尚未形成市场竞争力，所以本体厂商的部分控制器需要外包给国外厂商。
控制器硬件芯片依赖进口，软件算法差异较大。经过多年的沉淀，国内厂商的控制器硬件方案已经达到国际水平，但是材料有限，底层芯片依赖进口，国内没有研发基础。在软件领域，国际工业机器人品牌起步早，经验和数据丰富。比如发那科，1974年开始。工业机器人制造业，其建立的“机器人生产机器人生产线给它提供了大量的经验和数据来改进算法。目前国内厂商在运动学控制算法领域基本实现了国外先进算法，但在动力学算法方面与国外先进水平还有一定差距。差距在于算法的准确性，即是否能达到效率的最优状态。
另外底层算法的差距导致国产控制器的应用。工业算法有限，而且国外机器人控制器相当一部分功能被技术封锁，目前大部分国产品牌都集中在相对简单的。搬运、码垛软件的稳定性不如国外，出现故障的概率比进口产品高。
根据国家机器人标准体系建设指南、机器人控制器的关键技术要求包括运动精度、动态性能、高速总线接口、控制轴数、插补周期、软件性能、功能安全性和可靠性。对比为主工业机器人厂商的控制器产品，国产控制器软硬件平台与国外厂商基本一致，可以控制。机器人类型齐全，有六轴、八轴。机器人主要差距在于控制算法、安全性能和可靠性设计等方面。安全性能上的差距体现在国际厂商都获得了欧盟ce安全认证，掌握了各种安全功能，而国内厂商获得CE认证的只有少数。与此同时， 国际厂商的抗震性和抗冲击性比国内品牌好。
国内的工业机器人制造商的控制器主要包括价格优势。随着微电子技术的飞速发展，处理器的性能越来越高，成本越来越低。高性价比的微处理器使得低成本和高性能的发展成为可能。工业机器人控制器成为可能。库卡控制器价格它是58000元，而实心高度才6000元。国产控制器性价比高，可以抢占先机机器人精度要求不高，通用类型机器人市场需求。