羅克韋爾 1746-NI04I 高效節能

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在原先，機器人的三大核心零部件是控制系統中的控制器、驅動系統中的伺服電機和機械系統中的精密減速器。如今，機器人的主體框架結構已經落實，更多機器人已經開始深入到各類場景中，這也帶來了視覺、力覺、一體化執行機構等新的零部件方向。

2023年世界機器人大會上不難發現這種新趨勢。本次140余家中外機器人企業攜帶的近600件展品，無論是ABB、FESTO、現代、新松、京東物流、元化智能、天智航等，還是6場主論壇、近30場專題論壇及配套活動，所展示和報告的內容，大多不再是機器人單機，而是通過融合各類視覺、傳感器的機器人綜合解決方案，多維度、多視角呈現了機器人行業新技術、新產品、新方案、新應用。

在世界機器人大會上，包括制造業、農業、商貿物流、醫療健康、商業社區服務、安全應急和極限環境應用等應用場景板塊，目前已經和機器人實現了初步結合，展現了機器人在推動創新發展、轉變經濟發展方式、改善人民福祉方面的積極作用，也展現了機器人深入各類場景的應用能力。

整個世界機器人大會上表現了一種未來圖景：隨著機器人應用場景正全面打開，機器人行業發展正從關注“機器人”本身，到了關注“機器人+”如何賦能千行百業，如何推動著機器人應用向深度廣度拓展，這就延伸出更多的機器人相關概念和細分技術體系。

▍新部件方向初現端倪

在全球各巨頭紛紛選擇進軍機器人領域的當下，許多新的機器人概念正快速從提出到火熱，例如GPT、具身智能等新概念讓人目不暇接。其背后發展邏輯并不復雜：由于機器人本身的能力愈發豐富，需要機器人企業針對不同場景和需求，帶著交鑰匙的思路實現細分化和系統化完善，從而讓多個新技術落地有了前提和可能性。

與此同時，機器人共性與前沿技術正在迅猛發展，電子、機械、生物、材料等大量科學和技術在相互交融中相互促進，融合創新、高端化、智能化、生態構建成為中國機器人未來發展的關鍵詞，從而帶動了多種零部件的融合和升級。

因為無論是工業還是服務機器人，主要包括三大部分六個子系統，其中三大部分指機械部分、傳感部分和控制部分，六個子系統是指驅動系統、機械結構系統、感受系統、機器人－環境交互系統、人機交互系統和控制系統。傳統的三大核心零部件保證了機器人的基礎移動、控制、執行能力，而如今為了讓機器人進入更大、更多場景，新的機器人零部件正從感知、決策兩個維度出發，助力機器人商業化加速。

例如在硬件端，感知是機器人運動控制零部件外的主要環節，也是控制和執行環節的前提。我們如果類比人類的五類感官來梳理機器人的相關感知硬件，可以發現其中包括交互控制、視覺傳感、力控傳感、位移姿態傳感及運動控制傳感等大的方向。

交互控制環節可以類比人類的“大小腦”，一般由主控、協調和分布控制構成，硬件涉及主控芯片、協調控制器、分布式驅動控制器等，SoC、MCU、FPGA等芯片廠商、智能控制器及可編程邏輯控制器廠商在今年越來越多和機器人進行了有機結合，通過慣性測量單元IMU等產品，幫助機器人實現了更穩定的位移姿態傳感。

視覺傳感環節可以類比人類的“眼睛”，3D機器視覺為機器人視覺傳感主要方案，以多目視覺和iToF為主，機器視覺可以通過圖像傳感器找到被測的零件并確定其位置，使得機器人能夠具備識別、定位、修正等更復雜的功能，在提高定位精度、實現自動化生產、拓展應用領域等方面都具有重要意義。

力控傳感環節類比人類的“觸覺”，力矩傳感器為目前的主要方案，六維力傳感器將會使機器人關節具備全方位的力感知能力，目前機器人的發展正推動六維力傳感器放量降本。此外，柔性電子皮膚作為機器人觸覺的進一步解決方案，目前也已取得初步進展，在協作機器人、人形機器人等產品上得到應用。

運動控制傳感類比人類的“末梢神經”，目前許多廠商采取了新的關節驅動器，形成了全新的驅控一體化關節，搭建了各類關節模組，從而使得機器人靈巧手、夾爪等末端執行器快速成為機器人零部件的一股重要力量。

從整個世界機器人大會現場可以發現，無論是人形機器人、仿生蝴蝶、智能寵物貓等眾多“新奇特”展品，還是工業制造類解決方案，都開始借助視覺、傳感器等新型零部件，增強機器人本體感知及獲取環境物理信息的能力，減少體積和重量，同時有了更強的環境交互和融合能力，從而能更好實現新技術賦能，完成更廣泛的作業。

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