核心技術缺失是中國(guó)制造業普遍存在的問題，在機器人産業尤其嚴重，三大核心零部件目前沒(méi)有一個能(néng)大規模取代外資品牌。其中，由于減速器的壟斷度非常高，技術難度也很大，業界和媒體的目光也更多地聚焦于此，反而忽視了發(fā)展得稍好(hǎo)，但其實仍有比較大差距的伺服電機。
　　伺服電機作爲控制系統中的執行元件，是影響機器人工作性能(néng)的主要因素之一。機器人伺服系統由伺服電機、伺服驅動器、指令機構三大部分構成(chéng)，伺服電機是執行機構，就(jiù)是靠它來實現運動的，伺服驅動器是伺服電機的功率電源，指令機構是發(fā)脈沖或者給速度用于配合伺服驅動器正常工作的。
　　目前，國(guó)産伺服電機的現狀是，小的不小，大的不大!這(zhè)個怎麼(me)理解呢?小功率伺服電機，小型化不行，普遍偏長(cháng)，比如輕載機器人常用的200W和400W伺服電機，目前松下的A6、安川的Σ7電機短小精緻。反觀國(guó)産伺服，普遍較長(cháng)，外觀粗糙。這(zhè)在一些高檔的應用上不行，尤其是在輕載6kg左右的桌面(miàn)型機器人上，由于機器人手臂的安裝空間非常狹小，對(duì)伺服電機的長(cháng)度有嚴格要求。
　　
伺服電機
　　伺服電機用于驅動機器人的關節，要求是要有最大功率質量比和扭矩慣量比、高啓動轉矩、低慣量和較寬廣且平滑的調速範圍。特别是像機器人末端執行器(手爪)應采用體積、質量盡可能(néng)小的電動機，尤其是要求快速響應時(shí)，伺服電動機必須具有較高的可靠性，并且有較大的短時(shí)過(guò)載能(néng)力。
　　目前，高啓動轉矩、大轉矩、低慣量的交、直流伺服電動機在工業機器人中得到廣泛的應用。
　　
伺服控制系統
　　伺服控制系統是一種(zhǒng)以機械位置或角度作爲控制對(duì)象的自動控制系統，例如數控機床、機器人等。使用在伺服系統中的驅動電機要求具有響應速度快、定位準确、轉動慣量(使用在機電系統中的伺服電機的轉動慣量)較大。爲了能(néng)夠和絲杠等機械部件直接相連，伺服電機有一種(zhǒng)專門的小慣量電機，爲了得到極高的響應速度。但這(zhè)類電機的過(guò)載能(néng)力低，當使用在進(jìn)給伺服系統中時(shí)，必須加減速裝置。
　　工業機器人電動伺服系統的一般結構爲三個閉環控制，即電流環、速度環和位置環。一般情況下，對(duì)于交流伺服驅動器，可通過(guò)對(duì)其内部功能(néng)參數進(jìn)行人工設定而實現位置控制、速度控制、轉矩控制等多種(zhǒng)功能(néng)。
　　2015年，我國(guó)機器人用伺服系統市場規模約爲10.6億元，到2020年市場規模將(jiāng)達47億元左右，未來五年複合增長(cháng)率約爲35%。機器人需求在全球範圍内不斷擴大，而中國(guó)現在是全球增速最快的機器人市場。2013年至2016年，中國(guó)連續三年成(chéng)爲全球第一大工業機器人消費市場。IDC預測到2020年，中國(guó)機器人市場規模將(jiāng)達到594億美元，中國(guó)市場將(jiāng)占全球機器人市場總量的30%以上，市場空間巨大。機器人的高速增長(cháng)將(jiāng)帶動伺服電機的巨大需求。
　　
機器人用伺服電機面(miàn)臨挑戰
　　爲了提高工業生産的靈活性，機器人正變得越來越輕，同時(shí)爲了保證機器人的動态和精度，高功率密度伺服電機至關重要;在精加工作業領域，機器人甚至需要人手所具備的柔順性，要求電機能(néng)以“罐頭”大小實現高性能(néng)，提高生産質量和效率并保證操作員安全;在醫用機器人領域，爲了讓機器人幫助患者早日恢複健康，對(duì)電機穩定性和可靠性提出了至高要求。
　　機器人對(duì)伺服電機的高要求主要有以下方面(miàn)：
　　1.要求伺服電機具有快速響應性。電機從獲得指令信号到完成(chéng)指令所要求的工作狀态的時(shí)間應短。響應指令信号的時(shí)間愈短，電伺服系統的靈敏性愈高，快速響應性能(néng)愈好(hǎo)，一般是以伺服電機的機電時(shí)間常數的大小來說明伺服電機快速響應的性能(néng)。
　　2.伺服電機的起(qǐ)動轉矩慣量比要大。在驅動負載的情況下，要求機器人的伺服電機的起(qǐ)動轉矩大，轉動慣量小。
　　3.伺服電機要具有控制特性的連續性和直線性，随著(zhe)控制信号的變化，電機的轉速能(néng)連續變化，有時(shí)還(hái)需轉速與控制信号成(chéng)正比或近似成(chéng)正比。
　　4.爲了配合機器人的體形，伺服電機必須體積小、質量小、軸向(xiàng)尺寸短。
　　5.能(néng)經(jīng)受得起(qǐ)苛刻的運行條件，可進(jìn)行十分頻繁的正反向(xiàng)和加減速運行，并能(néng)在短時(shí)間内承受數倍過(guò)載。交流伺服驅動器因其具有轉矩轉動慣量比高、無電刷及換向(xiàng)火花等優點，在工業機器人中得到廣泛應用。
　　
國(guó)産伺服開(kāi)始嶄露頭角
　　伺服電機的核心零部件的技術突破不僅直接關乎國(guó)内機器人企業市場競争力的提升，長(cháng)遠來看，對(duì)于整個中國(guó)機器人産業的發(fā)展具有戰略意義。
　　雖然國(guó)産伺服電機在市場上的比重比較低，在技術與性能(néng)上與國(guó)外品牌有較大的差距，并且産品質量與穩定性也不能(néng)同國(guó)外品牌同日而語，但近幾年國(guó)産品牌伺服電機的發(fā)展也很迅速，伺服電機自主配套能(néng)力已現雛形，獲得了一定的市場認可。許多國(guó)産産品技術上與日系産品接近，湧現出埃斯頓、廣州數控設備、英威騰、彙川技術等20餘家較大規模的伺服電機品牌。
　　雖然國(guó)産伺服電機在市場上的比重比較低，在技術與性能(néng)上與國(guó)外品牌有較大的差距，并且産品質量與穩定性也不能(néng)同國(guó)外品牌同日而語，但近幾年國(guó)産品牌伺服電機的發(fā)展也很迅速，伺服電機自主配套能(néng)力已現雛形，獲得了一定的市場認可。許多國(guó)産産品技術上與日系産品接近，湧現出埃斯頓、廣州數控設備、英威騰、彙川技術等20餘家較大規模的伺服電機品牌。
　　
南京埃斯頓
　　南京埃斯頓自動化股份有限公司創建于1993年，受益于國(guó)家改革開(kāi)放的發(fā)展機遇以及創業團隊曆經(jīng)20多年的努力奮鬥，目前不僅成(chéng)爲國(guó)内高端智能(néng)裝備核心控制功能(néng)部件領軍企業之一，而且已在自身核心零部件優勢基礎上強勢進(jìn)入工業機器人産業，華麗轉身爲具有自主技術和核心零部件的國(guó)産機器人主力軍企業。
　　埃斯頓成(chéng)功研發(fā)出高集成(chéng)度、模塊化機器人專用伺服驅動器和電機，并應用到公司機器人産品。
　　
廣州數控
　　廣州數控設備有限公司是中國(guó)南方數控産業基地，國(guó)内技術領先的專業成(chéng)套機床數控系統供應商。
　　SJTR系列機器人專用交流伺服電動機是廣州數控設備有限公司傾力打造專門用于機器人工況的的交流伺服電動機。全系列産品緊緊結合于機器人使用場合，電機内置抱閘裝置，采用線纜式出線方式，适用于機器人行業。共分60SJTR系列、80SJTR系列、150SJTR系列。
　　
英威騰電氣
　　深圳市英威騰電氣股份有限公司，成(chéng)立于2002年，緻力于成(chéng)爲全球領先、受人尊敬的工業自動化和能(néng)源電力領域的産品與服務提供者。
　　英威騰新推出的總線型高性能(néng)通用伺服系統，支持17位以上編碼器，可通過(guò)脈沖信号、總線通訊等方式進(jìn)行控制，功率範圍0.2kw-5.5kw。可應用機器人、數控機床、電子制造等高端設備。
　　
彙川技術
　　深圳市彙川技術股份有限公司專注于工業自動化控制和新能(néng)源相關産品的研發(fā)、生産和銷售，目前已成(chéng)爲國(guó)内領先的伺服系統供應商。
　　彙川技術的Inoprec系列伺服系統，性能(néng)卓越，功能(néng)強大。規格齊全，覆蓋50w~132kw容量。調試簡單，運行可靠，可應用于機器人行業。
　　
衆爲興
　　深圳衆爲興技術股份有限公司成(chéng)立于2002年，中國(guó)領先的運動控制解決方案提供商，建立了運動控制、電機驅動、數控應用和工業機器人四大産品體系。
　　衆爲興QXM系列高性能(néng)脈沖型伺服驅動器融入了當前世界前沿伺服控制技術，其優良的驅動性能(néng)達到國(guó)際領先水平。擴展性能(néng)優異、快速響應、精準定位、振動抑制、自動參數設計、可編程、操作便利、飽和極限提速、電子凸輪、龍門同步、捕捉比較等功能(néng)特點，廣泛應用于點膠、機床、機器人、封裝、印刷、切割、貼片、橫織、植毛、彈簧、雕刻、焊接等領域。
　　
差距明顯，國(guó)産伺服電機仍需突破五大難關
　　國(guó)内伺服電機市場中，前三名松下、三菱、安川均爲日系品牌，總份額達到45%，西門子、博世、施耐德等歐系品牌主要占據高端市場，市場份額在30%左右，國(guó)内企業整體份額低于10%。
　　國(guó)産伺服電機大多是仿制日系伺服電機設計，功率多在3kw以内，以中小功率爲多，而5.5-15kw的中大功率伺服電機則比較少。
　　國(guó)産伺服電機在以下方面(miàn)仍需突破：
　　一是外形普遍較長(cháng)，外觀粗糙，很難應用在一些高檔機器人上面(miàn)，尤其是在輕載6kg左右的桌面(miàn)型機器人上，由于機器人手臂的安裝空間非常狹小，對(duì)伺服電機的長(cháng)度有嚴格要求。
　　二是信号接插件的可靠性需要改進(jìn)，而且需要朝小型化、高密度化以及與伺服電機本體的集成(chéng)設計的方向(xiàng)設計，方便安裝、調試、更換。
　　三是另一個核心技術就(jiù)是高精度的編碼器，尤其機器人上用的多圈絕對(duì)值編碼器，嚴重依賴進(jìn)口，是制約我國(guó)高檔機器人發(fā)展的很大瓶頸。編碼器的小型化也是伺服電機小型化繞不過(guò)去的核心技術。
　　四是缺失基礎性研究，包括絕對(duì)值編碼器技術、高端電機的産業化制造技術、生産工藝的突破、性能(néng)指标的實用性驗證和考核标準的制定。
　　五是伺服系統各部分産業協同聯合不夠，導緻伺服電機和驅動系統整體性能(néng)難以做好(hǎo)。