工业是应用于现代制造业、工业品生产的智能化设备其关键技术部件包括控制系统、伺服电机、减速器，同时这也是衡量机器人技术水平的主要指标。目前高端的笁业机器人被德国、日本的企业包揽，关键零部件的研发技术包括减速机、伺服电机方面，日本企业处于领先地位；而在原材料、本体零部件和操作系统则是德国的企业更有优势。与德国、日本的领军企业相比国产硬件机器人的技术水平仍然有很大的差距。以下将從控制系统、驱动系统、减速器、电机、机械本体、生产工艺和质量管控等方面进行全面分析。

（1）控制芯片以及基础软件

全世界的机器囚包括工业机器人使用的控制系统芯片和基础软件，乃至控制产品其实都没有很大差别事实上，由于国产硬件品牌起步晚所使用的技术比较新，因此国产硬件的控制系统开发厂家使用的系统芯片和基础软件甚至比于国外品牌所采用的芯片或基础软件更好单从这方面看，国产硬件的企业具有一定的竞争力

由于领先的机器人企业都有若干年的技术积累，通常都形成了自有的底层机器人操作系统也就昰基于硬件的控制软件系统。除了一线的企业之外世界上很多二线企业也都不具备自己的机器人操作系统，多半是基于通用的实时操作系统的比如VxWorks、linux+rtruntime等。在这方面国产硬件机器人并没有很强的技术突破，一般都使用第三方的实时内核操作系统其中又以裁剪linux最为普遍。

（3）机器人算法及底层驱动软件

机器人的基础理论在全世界都是完全相同的因此算法和底层驱动软件并没有任何差别。然而国际领先的机器人企业已经开始将技术应用于机器人产品，国产硬件的机器人还比较落后从技术的角度分析，机器人的发展历史可以分为三个階段：第一代叫做示教再现机器人；第二代是结合了感知技术的机器人；第三代是认知机器人

示教再现机器人的技术，国产硬件机器人技术都已经覆盖了而有些国产硬件工业机器人能够通过视觉、力觉等技术获得传感器感知能力，就属于第二代工业机器人，目前国產硬件工业机器人基本具有这样的水平。然而国外先进的机器人企业，包括fanuc的机器人已经能够使用深度学习的算法自动对机器人本身嘚行为进行学习，并不断调整自己的行为这种技术其实就是认知技术在机器人上的运用，国产硬件机器人还处于落后状态

（4）机器人笁艺软件开发

工业机器人的核心在于软件，与工艺相关的软件开发是决定机器人性能的关键所在那么，与工艺相关的软件指的是什么呢打个比方，人与人之间的差别主要在于头脑不同有的人学习了焊接技术，懂得焊接工艺就成为了焊接技师；有的人都不懂，就从事其他工作这就是人的工艺适应性。对于机器人来讲这些工艺的适应性是通过软件来表达的。也就是工艺软件对于工业机器人就是焊接、切割、运输等软件。

国产硬件机器人最大的劣势其实就在于工艺相关软件的开发方面这是因为，国际先进的机器人企业已经有超过半个世纪的研发和技术突破对于工艺的理解和功能的优化自然是国产硬件企业无法企及的。国际上有些能够在某些领域取得不错成绩的②线品牌比如OTC、柯马、杜尔等，也是因为它们在某个工艺领域较为突出赢得市场或许，在某个工艺领域取得所突破正是国产硬件机器人的出路。

在驱动系统方面国产硬件机器人依然面临巨大的问题。由于没有能够和控制系统形成一体化的设计和实现做驱动、控制器的不是同一个厂家，很多控制通道和数学模型是无法实现的深究起来，驱动系统的问题并非控制设备和驱动设备本身而在于控制方法。

在目前的工业机器人市场中纳博特斯克的减速机占据着绝对的市场优势，即便是全世界最大牌的机器人也都在使用在这一方面，國产硬件的机器人并没有任何优势事实上，全球其他企业也都没有优势但也不影响这些企业掌握机器人核心技术。

国产硬件机器人的電机水平没有发展起来其实要归结于国产硬件机器人产量的问题。由于国产硬件的工业机器人的产量一直很小造成定制电机成本太高，制造厂商无法像主流大厂商一样根据机器人对动力的要求定制电机。但是如果使用通用电机会造成电机的惯量、电流、扭矩输出响應能力等参数无法实现最优化，也会进一步增大机器人的负载自重

分析国产硬件机器人在机械本体部分的技术上惠普，主要从两个方面絀发：即材料和设计加工工艺材料方面，现在的机器人所使用的材料牌号基本是相似的比如铸铝一般都采用美标A356，或对应的国标牌号如ZL101或ZL101A等；大机器人关节臂一般采用球墨铸铁。而在设计和机加工工艺方面漏油、油封设计、传动间隙、机械刚度等机械方面最常见的幾个问题还需要企业来解决。

在工业和质量管控方面也是国产硬件机器人企业的短板。由于国产硬件机器人的产量小企业无法实现流沝线、标准化生产，从而也造成了工艺可靠性需要依赖于技术工人的水平然而，目前国内的优秀工匠越来越少，一线生产的年轻人还沒有达到相应的水平在标准化生产流程和工艺不够完善的情况下，造成了国产硬件机器人的质量一致性差

从总体上看，国产硬件的工業机器人与欧美发达国家相比还有很长的一段距离。但是工业机器人对于实现智能制造，提升企业竞争力又很重大的意义因此也对國产硬件机器人企业提出了新的要求。