伺服系統(tǒng)和機器人的關(guān)系

2023年5月特斯拉展示了Tesla Bot人形機器人“擎天柱”（ Optimus ）的全新型號，不僅會模仿人類動作，還可以完成物品分類、抓力控制等更復(fù)雜的任務(wù)。而此款人形機器人也結(jié)合了特斯拉（TSLA.US）的AI技術(shù)，即基于視覺神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)神經(jīng)系統(tǒng)預(yù)測能力的自動駕駛技術(shù)，具有極強算力的DOJO D1超級計算機芯片。

要知道Tesla Bot并非首款人形機器人，從21世紀初本田發(fā)布首款人形機器人AISMO原型機開始，全球多家科技公司及高校先后發(fā)布人形機器人。其中，較為知名的不乏有波士頓（BSX.US）的Atlas機器人、歐洲iCUB、軟銀的Pepper、Alderbran公司的Nao機器人，以及優(yōu)必選Walker系列。

人形機器人市場空間大，下游應(yīng)用領(lǐng)域廣闊，增速迅猛。根據(jù)Stratistics Market Research Consulting的數(shù)據(jù)，2020年全球人形機器人市場估計為 5.6億美元，而到2027 年預(yù)計市場規(guī)模將達到 141 億美元，CAGR達58.5%。其中，2027年中國人形機器人市場有望達到23億美元，CAGR達56.4%。

·伺服電機是機器人關(guān)節(jié)的驅(qū)動裝置

機器人的關(guān)節(jié)驅(qū)動離不開伺服系統(tǒng)，關(guān)節(jié)越多，機器人的柔性和精準度越高，所需要使用的伺服電機數(shù)量就越多。伺服電機影響著機器人的手臂控制，如位置、角度和線性運動，它的性能差異將直接影響機器人的能力水平。

參考工業(yè)機器人，對于人形機器人的大多關(guān)節(jié)，可能采用伺服系統(tǒng)。伺服系統(tǒng)主要包括：伺服電機、伺服驅(qū)動器、指令裝置三大部分。

·伺服電機是執(zhí)行機構(gòu)，可將電壓信號轉(zhuǎn)化為電機的轉(zhuǎn)矩和轉(zhuǎn)速。

·伺服驅(qū)動器是用來控制伺服電機，其作用類似于變頻器作用于普通交流馬達，一般通過位置、速度、力矩三種方式對伺服電機進行控制，屬于傳動技術(shù)的高端產(chǎn)品。

·指令裝置則是發(fā)脈沖或者給速度用于配合驅(qū)動器正常工作的。

中國伺服系統(tǒng)市場主要分為日韓品牌、歐美品牌和中國品牌三大陣營，由于需要的技術(shù)水平較高，伺服系統(tǒng)市場一直為外資品牌主導(dǎo)。

·第一梯隊：高端伺服電機主要運用于精密工業(yè)儀器、機器人以及軍工等領(lǐng)域，對設(shè)備的精密度要求高，在這一層級，基本主要是被德國日本等海外龍頭企業(yè)所壟斷。

·第二梯隊：中國伺服電機行業(yè)龍頭則主要出于第二層級，盡管近年來隨著中國在該領(lǐng)域的不斷投入，行業(yè)技術(shù)水平不斷提升，但仍居海外龍頭企業(yè)有一定的差距，除開中國龍頭企業(yè)以外，一些海外知名企業(yè)也均處于第二層次；

·第三梯隊：而第三層次則主要是生產(chǎn)中低端產(chǎn)品的企業(yè)，這部分企業(yè)主要是中國國產(chǎn)中小品牌。

在2021年上半年時，中國品牌中，匯川技術(shù)首次市場份額占比排名第一，市占率達15.9%，其他市場份額排名靠前的企業(yè)有：日本三菱、日本安川、日本松下。此外，臺灣臺達和德國西門子（ADR.US）在光學(xué)儀器領(lǐng)域的占有率也較高。

從業(yè)務(wù)布局情況來看，伺服電機行業(yè)的上市公司中，匯川技術(shù)是中國伺服電機生產(chǎn)制造龍頭企業(yè)，其業(yè)務(wù)布局最廣，伺服電機技術(shù)及工業(yè)也都處于中國領(lǐng)先水平，主要競爭對手為外資全球知名品牌。

整體來說未來，隨著工業(yè)機器人行業(yè)的深化、工業(yè)自動化程度的進一步提升和智能制造的深入推進，伺服系統(tǒng)市場將會出現(xiàn)新一輪快速增長，尤其伴隨著國產(chǎn)伺服技術(shù)研發(fā)水平的不斷提升，中國的伺服系統(tǒng)進口替代的步伐將會加快，內(nèi)資品牌在伺服系統(tǒng)的崛起之勢將愈發(fā)明顯。