直流伺服电机机器人

编辑：陶歆媛 2026-09-17 02:04 浏览：9 次

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1、直流伺服电机机器人（直流伺服电机机器人基于位置的阻抗控制） 2、直流伺服电机机器人基于位置的阻抗控制 3、机器人伺服电机的工作原理 4、机器人伺服电机龙头企业 5、机器人伺服电机上市公司

直流伺服电机机器人（直流伺服电机机器人基于位置的阻抗控制）

传统上，管理电机对电子工程师来说一直是一个挑战，因为许多问题与更熟悉的电子领域表现差异巨大。幸运的是，技术进步使得这些问题更易于处理，同时也带来了更好的性能。德州仪器DRV8816双半桥式电机驱动器集成了内部保护功能和低功耗睡眠模式，从而静态电流可以非常小。高度集成的控制器和驱动器将电子和电机的灵活性和集成度提升到一个新水平。

在选择特定的电机类型和型号时，设计人员需要考虑三个主要参数：

1. 电机的最小和最大速度(和相关联的加速度);

2.电机可以提供的最大扭矩，和转矩与速度曲线;

3. 电机操作的精度和重复性(在不使用传感器和闭环控制时)。

也有涉及电机选择的其它诸多性能因素，包括尺寸大小，重量和成本。对于几乎所有小到中型的机器人传动装置，为传动装置供电的最常用选择包括直流有刷电机、直流无刷电机(BLDC)和步进电动机。 (也有一些案例中，最好选择是液压与气压)

有刷电机是最早的直流电机技术，也是最简单、成本最低的选择。电机的转子经由通电刷来开关(整流)围绕转子绕组的磁场，而电刷与转子接触。电机速度是施加电压的函数，驱动要求最小值，但管理转矩很难。而且也有因电刷磨损引发的可靠性问题，可能需维护清洁性，并且也是电噪声(EMI)的来源。基于这些原因，直流有刷电机在大多数情况是机器人最差选择。

直流无刷马达(图2)大约出现于20世纪60年代，相对于有刷电机，使用了小型低成本强力的永久磁铁和小型高效的电子开关(通常的MOSFET)来切换电流到绕组流向。 “电子换向”取代了需要实际触摸电机的电刷，以接通和关断磁场。磁场和电能流之间的关系得以被发掘使用。电机速度通过改变MOSFET的接通和断开的速度来控制。相较于有刷电机，无刷电机控制器在马达性能控制方面更严格。

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直流伺服电机机器人基于位置的阻抗控制

PLC的高速脉冲输出指令主要是控制步进电机和伺服电机使用的，可以根据高速脉冲输出指令的频率控制电机的转速，可以根据高速脉冲输出的脉冲个数进行定位控制。在自动生产线中，有时经常需要进行变速控制，定位控制，因此就需要PLC的高速脉冲输出指令了。

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机器人伺服电机的工作原理

工作原理：伺服系统（servo mechanism）是使物体的位置、方位、状态等输出被控量能够跟随输入目标（或给定值）的任意变化的自动控制系统。伺服主要靠脉冲来定位，基本上可以这样理解，伺服电机接收到1个脉冲，就会旋转1个脉冲对应的角度，从而实现位移。

伺服电机本身具备发出脉冲的功能，所以伺服电机每旋转一个角度，都会发出对应数量的脉冲，和伺服电机接受的脉冲形成了呼应，或者叫闭环，如此一来，系统就会知道发了多少脉冲给伺服电机，同时又收了多少脉冲回来，就能够很精确的控制电机的转动，从而实现精确的定位，可以达到0.001mm。

伺服电机内部的转子是永磁铁，驱动器控制的U/V/W三相电形成电磁场，转子在此磁场的作用下转动，同时电机自带的编码器反馈信号给驱动器，驱动器根据反馈值与目标值进行比较，调整转子转动的角度。伺服电机

伺服电机，其应用特点主要是：可进行位置控制，控制精度高，动态响应性好，高速性能好等。伺服电机一般用在数控机床，或机械臂，(人们叫机械手，机器人)或一些专用精密设备上。

机器人伺服电机龙头企业

——预见2022：《2022年中国工业机器人行业全景图谱》(附市场规模、竞争格局和发展前景等)

工业机器人行业主要上市公司：目前国内工业机器人行业的上市公司主要有新松机器人(300024)、汇川技术(300124)、新时达(002527)和埃斯顿(002747)等;

本文核心数据：工业机器人行业发展历程、发展现状、竞争格局、发展趋势

行业概况

1、行业产品特点

工业机器人及成套设备可广泛地应用于工业各个生产环节，如焊接、机械加工、搬运、装配、分拣、喷涂等。工业机器人及成套设备的应用不仅能将工人从繁重或有害的体力劳动中解放出来，解决当前劳动力短缺问题，而且能够提高生产效率和产品质量，增强企业整体竞争力。具体来看，工业机器人具有如下优点：

2、行业产品分类

工业机器人是在工业生产中使用的机器人的总称，目前世界上工业机器人主要分为四大类：垂直多关节机器人、SCARA 机器人、Delta

机器人和协作机器人，其中前三者也被称为传统工业机器人。

行业全球发展现状：市场规模不断扩大

根据IFR(国际工业机器人联合会)在最新发布的报告中测算，2021年，全球工业机器人安装量较2020年出现反弹至435000台，涨幅达13%左右，从而超过2018年的创纪录水平。北美的安装量接近43000台，增长率达17%。欧洲的安装量达到近73000台，增长率达8%。亚洲的工业机器人安装量超过300000台，同比增加15%，且几乎所有东南亚市场都将以两位数的速度增长。

根据IFR公布的数据，2013-2018全球工业机器人市场规模一直处于稳步上升趋势，2018年已经达到155亿美元，但是在2020年这一趋势下降到了136亿美元。2021年再度迎来反弹，增至145亿美元。

从全球工业机器人装机总量来看，根据IFR最新发布的数据来看，2021年全球装机量再创新高，达到了48.7万台，超过了2018年的水平，全球工业机器人市场进一步复苏，中国、日本工业机器人装机量都得到了不小的提升。

行业发展历程：行业进入现代发展新阶段

世界上第一台可编程机器人诞生于美国，并于1961年首次运用于工业现场，但当时的机器人只是用于简单搬运和重复劳动。1973年，日本日立开发出具备动态视觉的机器人，随后开始搭载微处理器，并广泛应用于工业中。经过几十年的发展，现代机器人已经具备决策和运算能力，机器人发展开始进入智能时代。

行业政策背景：利好政策相继出台

近两年来，中国的多项政策推出都对工业机器人行业的发展起到推动、规划作用，供应链的发展逐步进入快车道，工业机器人依托的数字技术、人工智慧能、虚拟现实和三维图形技术均被写入各项规划中，为工业机器人行业的发展奠定了坚实的基础：

行业发展概况：行业总体呈现走高态势

1、供给分析

目前来看，我国工业机器人市场仍处于供不应求的阶段，企业通过提高生产水平来提高产能是现阶段的发展重点。2020年，我国工业机器人的产量为237068台，与2019年同期同比增加26.8%。2021年随着我国率先从疫情中复苏，工业机器人迎来国内市场与国际市场的双重利好，产量达366044台，同比增长达54.4%。从企业的角度来看，据企查猫数据统计，截至2022年6月，国内工业机器人相关企业数量达到11.4万家，其中江苏省聚集的工业机器人厂商最多，达到2.4万家;广东省1.9万余家，位列第二;山东省有1.2万余家，位居第三。从注册资本来看，注册资本在100万元以下的企业占比19.83%，1000万元以上的占比24.32%;100-1000万元占比最大，达到55.85%。

中国工业机器人旺盛的市场需求，同时也带来了行业过热的迹象。重点发展工业机器人产业的省份有20多个，工业机器人产业园区80余个。近五年，工业机器人企业数量从不到400家迅速增至11.4万余家，多集中于中低级市场，其中2021年共新增注册企业超4.6万家。

2、需求分析

自2016年开始，中国工业机器人累计销量位列世界第一，发展速度史无前例。2019年，中国依然是全球最大的机器人市场，工业机器人总量达到14.05万台，较2018年下降8.6%。根据MIR的最新统计，2021年我国工业机器人销量达到25.6万台，同比增长达49.5%，增长势头迅猛。3、工业机器人行业市场规模

我国工业机器人市场发展较快，约占全球市场份额三分之一，是全球第一大工业机器人应用市场。当前，我国生产制造智能化改造升级的需求日益凸显，工业机器人的市场需求依然旺盛，据IFR统计，2020年我国工业机器人销量额达442.5亿人民币，2021年销量额达到445.7亿人民币，同比增长5.5%。行业竞争格局1、区域竞争

根据企查猫提供的企业信息，前瞻根据行业标准对工业机器人企业进行了筛选后，从行业区域竞争格局角度分析全国主要区域内工业机器人经营企业数量，可以看出我国工业机器人企业主要聚集在广东以及江浙沪区域，东南部沿海地带企业数量有一定的优势。

2、企业竞争

由于我国机器人市场仍然以外资品牌为主，例如发那科、爱普生、ABB和安川电机等。国产工业机器人产业比较薄弱，面临国内如此巨大的工业机器人市场潜力，仍需一段时间的技术积累才能形成与外资品牌在高端市场中的竞争力。在国内厂商中，市场表现较好的国内厂商分别是埃夫特、埃斯顿、众为兴、广州启帆、新松和新时达，相较其他本土厂商，这些厂商起步较早，目前都已具备一定规模和技术实力。从2021年我国工业机器人市场份额竞争格局来看，发那科、爱普生市场份额在10%左右，ABB、安川达到8%的水平，中国本土厂商的市场份额仍需继续追赶。

行业发展前景趋势及预测

1、行业发展趋势

在过去10年的发展，中国智能生产、尖端科技实验室的不断建成使得工业机器人在我国发展新阶段中的重要程度日益提升，中国工业机器人行业的发展趋势将主要体现在以下几个方面：未来五年间随着伺服电机和谐波减速器上的国产替代深入，以及需求端的大幅放量，在工业机器人中低端市场将引来一波强劲增长，在中高端市场中随着技术突破国产品牌亦将占据更多的市场份额，销售量预计年增长率将在30%左右并逐年提高;另一方面，随着中低端市场技术成熟、竞争激烈，预计年平均售价将逐年略有降低，但市场规模仍将保持快速增长。

预计2022年中国工业机器人行业年行业规模达540亿元;2027年行业规模达超过1800亿元，2022-2027年间CARG达28.20%。更多本行业研究分析详见前瞻产业研究院《中国工业机器人行业市场前瞻与投资战略规划分析报告》。

机器人伺服电机上市公司

机器人（300024）公司主要从事工业机器人及自动化成套装备系统的研发、制造，主要产品包括工业机器人、物流与仓储自动化成套装备、自动化装配与检测生产线、交通自动化系统等。

科远股份（002380）机器人控制器

2012年4月股东大会同意使用超募资金15000万元，投资装备自动化产品研发中心及生产基地建设项目。项目建成后，将主要从事HMI人机界面、运动控制器及模件、伺服驱动器以及工业机器人等产品生产。

慈星股份（300307）机器人控制器

2013年12月，公司拟与固高科技等设立子公司合资经营机器人驱动及控制系统项目。合资公司注册资本1000万元，公司出资350万元，占35%的股权。合资项目总投资12000万元，分2期建设，全部建成后可年产机器人控制器10000套。

秦川发展（000837）机器人减速器

机器人关节减速器，减速器项目总规划18万套，将分期实施，一期预计2015年达产，本次投资工业机器人关键零部件，争取实现替代进口，在一定程度上改变我国机器人关键部件受制于国外的局面。公司国家863项目-机器人用250AII减速器于1999年通过鉴定。工业机器人项目将从关键零件关节减速器做起，逐步介入伺服机、驱动器以及机器人整机。

龙溪股份（600592）机器人关节轴承

公司关节轴承产品具有能实现三维运动的特点，适合用于机器人等自动化设备，目前已在一些机器人研发机构得到配套应用。但配套数量较少，目前公司没有研发机器人的计划。

方圆支承（002147）

回转支承，惊天液压主营工程机械液压属具、多功能作业机器人、液压破碎设备等公司回转系统产品主要应用在工业用机器人，也可应用在各种雷达上，如航管雷达、气象雷达、相关军事设施等。公司的回转系统产品预计在最近几年内可以批量生产，也是公司今后主要的发展方向。目前公司已有上百种型号、规格的回转支承为各类机器人配套。另外公司在年报中提到，正在研发7项军工新产品。

三丰智能（300276）输送机器人

目前公司智能输送成套设备涵盖空中、地面输送两大类别，共11大系列、50余个品种、120余种规格，已形成较完备的产品体系，能满足不同行业客户个性化的智能输送要求。公司于2012年11月被评选为2012国家火炬计划重点高新技术企业。收购天津小松75%股权，天海小松是一家专业从事自动化仓储设备解决方案的企业，其主要产品包括堆垛机、穿梭车、输送机、控制系统以及仓储管理系统等。

软控股份（002073）输送机器人

2013年10月，控股子公司科捷为了推进机器人业务的发展，拟在青岛高新区投资建设工业及服务机器人产业化基地项目。拟设立机器人公司负责上述项目的建设和运作，主要产品为直角机器人、物流自动化及其他加工、服务机器人等。

好事达（002527）搬运机器人

2013年1月23日公告，公司“工业机器人”项目被列入“2012年度上海市重大技术装备研制专项”，将获得政府支持资金合计330万元。核拨的首期165万元支持资金确认为公司的递延收益。公司的六自由度工业机器人已完成原型机开发工作，正在进行6公斤、16公斤和20公斤等三个负载功率段的机器人设计定型等研制工作，预计首批机器人生产线将于本年度内正式装配于公司电梯控制成套系统制造车间以及业内少量电梯整机厂商的生产现场。

天奇股份（002009）输送机器人

是国内工业智能自动化系统整体解决方案的最大供应商。自动输送系统设备市场份额全国领先：公司主要为规模化生产的汽车、家电等行业提供自动化输送及仓储系统。进军工业智能化领域，生产智能化煤炭装备，对无锡天安智联科技公司增资1800万元（公司增资950万元，占51%）有意在智能车载、智能交通、智能矿山等领域展开战略合作。

南京熊猫(600775)输送机器人/焊接机器人

2013年7月，公司在定增方案中，自动化装备产业化项目总投资6.16亿元，建设期24个月，主要投向工业机器人、自动传输装备、自动灌装装备。2012年公司成功突破了机器人变位机与电焊机一体化融合技术，在机器人方面，公司是国内首家,生产焊接机器人的企业；在自动灌装设备方面，该项目打破了德国公司的垄断局面，建成后将成为全球第二家能生产该设备的企业；公司是国内少数能够提供净化厂房全自动传输系统解决方案的厂家，净化厂房全自动传输系统技术国内领先，填补国内空白。

上海机电（600835）携手工业机器人核心部件-精密减速机的全球领先者日本纳博，发展精密减速机在中国业务并探索和开拓具有中国特色的工业机器人市场，为精密减速机及相关产品在中国研发、组装生产、制造及服务打下基础。

金自天正（600560）搬运机器人

公司主要从事工业自动化领域系列产品的研发、生产、销售和承接自动化工程及技术服务等，公司在互动平台披露，目前公司在机器人码垛上试验性的开展了二个工程应用，此二个工程应用项目已顺利通过了业主的验收。

博实股份（002698）搬运机器人

2013年3月，公司与哈工大联合申请承担国家863课题项目研发经济型物流搬运机器人，通过对该课题的实施，将促进公司在自主研发机器人方面的研发与技术储备，增强公司在智能装备领域的竞争力。2013年上半年，该项目阶段性进展，已完成了200KG型号和300KG型号机器人机构参数的确定及图纸设计工作，并完成了2台200KG型号机器人原理样机的研制。公司还有一项产品医疗机器人。

亚威股份（002559）焊接机器人/搬运机器人

拟以1250万欧元购买徕斯公司部分机器人技术，与徕斯公司成立合资公司生产机器人本机和进行系统自动化集成。合资公司业务领域：裸机，焊接、搬运和塑料行业的系统集成；市场范围：中国及除欧洲以外的国际市场，另徕斯公司美国和亚洲市场采购合资公司机器人，基于有竞争力的品质和价格。徕斯公司是一家注册地址在德国法兰克福，集机器人技术与系统自动化集成于一体的跨国技术公司，经过多年系统解决统方案。

华中数控（300161）

公司将全资子公司深圳华中数控名称变更为深圳华数机器人，其经营范围增加机器人的研发、生产和销售业务，目前公司机器人产品并未批量生产。2012年4月，公司用超募资金6370万元向全资子公司鄂州公司注资，作为项目投资主体建设华中数控数字化装备园一期，建设期2年。该项目总投资7370万元（2013年7月计划投资总额变更为4919万元，已使用2923万元），主要是为公司及其子公司储备特种数控专机、工业机器人和功能部件等产品的生产基地，以及以数控系统、伺服驱动和伺服电机为核心的研发、测试验证基地。

向日葵（300111）

拟参股韦尔德斯凯勒，公司将成为韦尔德斯凯勒第一大股东，但入股最高比例不超过30%。韦尔德斯凯勒已成功研发出多款有关工业、海洋、安防领域方面的机器人，韦尔德斯凯勒拥有43项发明专利，主要团队人员由海外回归博士组成，并获多家机构订单，预计于2014年9月份全面投产。

金运激光（300220）激光加工机器人

公司研发中心项目的子项目之一“激光加工专业机器人的研发和应用”为预研项目。研发内容将集中在：小负荷行业专用机器人的开发、光纤激光器对薄钢板的切割焊接工艺研究、激光器在机器人切割和焊接系统的应用研发三个方向。实现以机器人技术为基础的激光焊接、切割的加工方式，提高加工效率和加工质量。在这些行业，激光加工专业机器人将具有广阔的应用前景。

紫光股份（000938）家用机器人

公司参股公司紫光优蓝（占20%），注册资本为500万元。紫光优蓝是国内领先的家用智能机器人研发销售公司，并与清华大学、中科院等科研机构形成战略合作，在人工智能、语音识别、智能感应等各方面都是行业的专家。

工大高新（600701）

公司持有哈尔滨工大群博智能机器人30%的股权。该公司经营范围为机器人、自动化设备等高新技术产品的开发、生产和销售。

海伦哲（300201）消防机器人

公司在投资者互动平台上表示，公司现有多款机器人产品，主要用于消防领域，如灭火机器人，破拆机器人等。另，公司的“机器人化智能控制系列高空作业车研发及产业化”项目于2013年4月26日通过江苏省科学技术厅验收。

佳士科技（300193）焊接机器人

公司全资子公司成都佳士一直致力于开发具有自主知识产权的焊接机器人，并已经取得实质性进展，2013年10月17日公司在互动平台表示，公司焊接机器人项目已进入调试阶段，所研制机器人样机已经小批量投产并应用于客户生产现场。拟使用自有资金8000万元在深圳投资设立机器人业务全资子公司。

瑞凌股份（300154）焊接机器人

公司主要从事逆变焊割设备的研发、生产、销售业务。公司2013年10月17日投资者关系活动主要内容如下：公司的焊接机器人业务主要是由公司的控股子公司“珠海固得”承担，“珠海固得”主要业务是焊接机器人系统集成。

蓝英装备(300293)工业自动化

公司主要从事自动控制技术的开发与应用。公司打造三大主业：智慧城市、智能装备、系统集成。公司从给西门子代理起家，然后进入冶金、电力、市政等自动化系统集成领域，又从轮胎自动化系统集成进入轮胎成型机制造。目前公司正在开发适用于轮胎行业的工业机器人控制技术、立体仓储自动控制技术，开发完成后将能够向客户提供全自动控制的轮胎行业柔性工业物料自动输送系统

宝德股份（300023）工业自动化

公司专业从事微电子及光机电一体化产品的设计、生产与销售，石油、煤炭、冶金、专用设备、新能源等自动化设备的研发、制造及系统成套。为石油行业提供1500m到12000m钻机的一体化电控系统、海洋钻井平台电控系统等；为冶金行业提供10-20万吨镀锌生产线、10-20万吨酸洗生产线等电气控制系统；为航空航天提供风洞控制系统，为亚洲最大的水动力试验室提供拖车控制系统及为多种实验台提供控制及检测系统。公司现为我国钻采设备电控自动化系统行业最具竞争力、技术实力最强的企业之一，“宝德”已成为行业高端产品主导品牌。

智云股份（300097）工业自动化

公司是国内领先的发动机领域成套自动化装备方案解决商，公司成套自动化检测和自动装配稳固国内市场。公司已经发展成为工业自动化领域内具有核心技术、拥有完整客户解决方案的成套装备供应商。DCT变速器（双离合变速器）是自动变速器的一个主要发展方向，在市场的大环境下，预计在未来一个时期内，DCT等变速器生产线的订单会持续增长。

科大智能（300222）工业机器人

今年11月公告称拟以定向增发及支付现金相结合的方式收购永乾机电100%的股权，而后者是一家专业从事工业生产智能化综合解决方案的设计、产品研制、系统实施与技术服务的企业，其在工业生产机器人应用方面处于国内先进水平。产品包括智能移载系统、智能输送系统、智能装配系统与智能仓储系统等，是国内为数不多的能够提供定制化工业生产智能化综合解决方案的企业之一，是我国浮动移载机械手领域的领军企业，其在工业生产机器人应用方面处于国内先进水平。

巨轮股份（002031）工业机器人

总投资2.5亿元投入工业机器人及智能化生产线成套装备产业化技术改造项目，项目生产规模为50套面向轮胎行业的智能自动化生产线成套装备和30套面向机械加工行业的智能自动化生产线成套装备的生产能力。

汇川技术（300124）工业机器人

公司是专门从事工业自动化控制产品的研发、生产和销售的高新技术企业。公司2013年8月21日在互动平台表示，新一代通用伺服IS620P目前是逐步推出。在一些已经试机成功的行业积极实施进口替代，然后再进行广泛试机。

金自天正（600560）工业机器人

公司主要从事工业自动化领域系列产品的研发、生产、销售和承接自动化工程及技术服务等，可为用户提供系统、先进、定制化、高性价比的工业自动化全面解决方案。公司在冶金自动化系统、管控一体化等应用技术方面处于国内领先地位，尤其是在智能控制、大功率交流调速领域已达到国际先进水平。

蓝英装备(300293)工业自动化

公司主要从事自动控制技术的开发与应用。公司打造三大主业：智慧城市、智能装备、系统集成。公司从给西门子代理起家，然后进入冶金、电力、市政等自动化系统集成领域，又从轮胎自动化系统集成进入轮胎成型机制造。

宝德股份（300023）工业自动化

智云股份（300097）工业自动化

科大智能（300222）工业机器人

巨轮股份（002031）工业机器人